CN114007044A - 一种基于opencv的图像拼接***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于opencv的图像拼接***及方法，其***包括：图像采集模块、图片拆分模块、图像缓存模块、图像处理模块、图片分析模块和全景图片存储模块。其方法包括步骤：通过摄像头采集同一视角的多个视频图像，并采用OpenCV将视频流转化为帧图片；将每一帧图片进一步拆解为像素点；将每一帧图片的键值和帧图片像素点的拆解绑定后发送给图片存储服务器缓存；基于OpenCV的全景视频拼接算法，将获取的图像进行像素点拼接，生成全景图片；调用图片分析工具，通过分析全景图片的相关特征来检测图片成像效果是否异常；将拼接完成的全景图像存入分布式文件***中，以供后续查看或具体应用的调用。本发明对图片的成像效果进行分析，整体图像的成像效果更好。
Description
技术领域
本发明属于图像处理技术领域，具体来说，涉及一种基于opencv的图像拼接***及方法。
背景技术
OpenCV是一个基于BSD许可(开源)发行的跨平台计算机视觉和机器学习软件库，可以运行在Linux、Windows、Android和Mac OS操作***上。它轻量级而且高效——由一系列C函数和少量C++类构成，同时提供了Python、Ruby、MATLAB等语言的接口，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法，包括一系列图像处理方面的基础方法，有一些方法可以拿过来直接使用，另外，我们也可以在OpenCV原生的代码和接口的基础上进行一系列的优化操作。
现有的图像拼接方法，只是对图像的每一帧图片如何进行拼接进行了处理，但没有对图片的成像效果进行分析，导致整体图像的成像效果差，有些图片模糊不清。
发明内容
针对现有技术没有对图片的成像效果进行分析，导致整体图像的成像效果差的问题，本发明提供了一种基于opencv的图像拼接***及方法。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于opencv的图像拼接***，包括
图像采集模块，为多角度的监控摄像头，用于不同仰角旋转多圈采集视频图像，使用OpenCV将视频流转化为帧图片；
图片拆分模块，用于将每一帧图片进行像素点的拆解；
图像缓存模块，为图片存储服务器，用于将每一帧图片的键值和帧图片像素点的拆解绑定后发送给图片存储服务器缓存；
图像处理模块，为图片数据拼接处理引擎，用于服务器中获取缓存的图像；基于OpenCV的全景视频拼接算法，将获取的图像进行像素点拼接，生成全景图片；
图片分析模块，调用图片分析工具，通过分析全景图片的相关特征来检测图片成像效果是否异常，若成像效果正常则发送至全景图片存储模块存储，若成像效果异常则调取同一时刻的其它摄像头的帧图片的像素点发送给图像处理模块拼接替换异常的帧图片像素点；
全景图片存储模块，将拼接完成的全景图像存入分布式文件***中，以供具体应用的调用。
一种基于opencv的图像拼接方法，包括步骤：
通过摄像头采集同一视角的多个视频图像，并采用OpenCV将视频流转化为帧图片；
将每一帧图片进一步拆解为像素点；
将每一帧图片的键值和帧图片像素点的拆解绑定后发送给图片存储服务器缓存；
基于OpenCV的全景视频拼接算法，将获取的图像进行像素点拼接，生成全景图片；
调用图片分析工具，通过分析全景图片的相关特征来检测图片成像效果是否异常；
若成像效果正常则发送至全景图片存储模块存储，若成像效果异常则调取同一时刻的其它摄像头的帧图片的像素点发送给图像处理模块拼接替换异常的帧图片像素点；
将拼接完成的全景图像存入分布式文件***中，以供后续查看或具体应用的调用。
进一步地，所述摄像头为3个或者3个以上，3个摄像头设置在待摄影空间内的3个不同平面内。
进一步地，所述图片存储服务器缓存目录结构按照队列的形式存储。
进一步地，所述将每一帧图片的键值和帧图片像素点的拆解绑定后发送给图片存储服务器缓存；同时需要将每一帧图片的键值和帧图片像素点的拆解绑定后发送给备用图片存储服务器存储。
进一步地，所述每一帧图片的键值具有唯一性，每一帧图片的键值都对应一个帧图片像素点。
本发明相比现有技术，具有如下有益效果：
通过在现有opencv的图像拼接***或者方法上增加图片分析模块，及时发现拼接后的全景图片的成像效果是否异常，进而对成像效果差的图片及时处理或者二次拼接，实现全景图片的成像效果零异常的效果。进而提高了整个图像拼接***或者方法流程上成像质量。
附图说明
图1为本发明一种基于opencv的图像拼接***的整体结构流程图；
图2为本发明一种基于opencv的图像拼接方法的流程图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
本发明所述的帧图片即为摄像头采集图像的的某一时刻的画面图片，即帧图片为采集图像的子集；像素点指某一时刻的画面图片进一步分解为多个像素点画面，多个像素点的集合为帧图片，即像素点为帧图片的子集。
如图1所示，一种基于opencv的图像拼接***，包括：图像采集模块，为多角度的监控摄像头，用于不同仰角旋转多圈采集视频图像，使用OpenCV将视频流转化为帧图片；图片拆分模块，用于将每一帧图片进行像素点的拆解；图像缓存模块，为图片存储服务器，用于将每一帧图片的键值和帧图片像素点的拆解绑定后发送给图片存储服务器缓存；图像处理模块，为图片数据拼接处理引擎，用于服务器中获取缓存的图像；基于OpenCV的全景视频拼接算法，将获取的图像进行像素点拼接，生成全景图片；图片分析模块，调用图片分析工具，通过分析全景图片的相关特征来检测图片成像效果是否异常，若成像效果正常则发送至全景图片存储模块存储，若成像效果异常则调取同一时刻的其它摄像头的帧图片的像素点发送给图像处理模块拼接替换异常的帧图片像素点；全景图片存储模块，将拼接完成的全景图像存入分布式文件***中，以供具体应用的调用。
所述摄像头为3个或者3个以上，3个摄像头设置在待摄影空间内的3个不同平面内。一个摄像头设置在水平平面内，一个摄像头设置在竖直平面内，一个摄像头设置在Z轴平面方向上；再由于摄像头多角度转向的特性，确保待摄影物体或者物体周围的空间内任何位置处均有视角。同时还保证了同一时刻，不同视角的摄像头采集画面有重叠之处，当选取某一帧图片作为拼接背景时，如果该帧图片的部分像素点显示模糊或者背光的情况下可以用同一时刻其它视角的重叠部分对其进行替换，保证拼接后的全景图像更加的清晰完整。
如图2所示，一种基于opencv的图像拼接方法，包括步骤：通过摄像头采集同一视角的多个视频图像，并采用OpenCV将视频流转化为帧图片；将每一帧图片进一步拆解为像素点；将每一帧图片的键值和帧图片像素点的拆解绑定后发送给图片存储服务器缓存；基于OpenCV的全景视频拼接算法，将获取的图像进行像素点拼接，生成全景图片；调用图片分析工具，通过分析全景图片的相关特征来检测图片成像效果是否异常；若成像效果正常则发送至全景图片存储模块存储，若成像效果异常则调取同一时刻的其它摄像头的帧图片的像素点发送给图像处理模块拼接替换异常的帧图片像素点；将拼接完成的全景图像存入分布式文件***中，以供后续查看或具体应用的调用。
所述图片存储服务器缓存目录结构按照队列的形式存储。队列的数据结构形式帮助图像缓存模块减缓存储压力，当图像处理模块提取先入队列中的图片后，对其缓存数据进行删除，进而一旦提取处理的图片，将不再占用图片存储服务器的缓存空间，进而实现图像缓存模块存储压力的减缓。同时队列的数据存储结构形式保护同一时刻的缓存照片不会应为存储而打乱拼接的顺序，导致拼接错误的情况产生。
所述将每一帧图片的键值和帧图片像素点的拆解绑定后发送给图片存储服务器缓存；同时需要将每一帧图片的键值和帧图片像素点的拆解绑定后发送给备用图片存储服务器存储。备用图片存储服务器属于长久性存储服务器，当调用图片分析工具时，对成像效果异常的图片进行重新拼接前，需要调用与该时刻存储的其它摄像头的相同帧图片像素点或者帧图片对其进行替换拼接，进而达到全景图片更加清晰完整。虽然备用图片存储服务器属于长久性存储服务器，但本实施例中，备用图片存储服务器目录结构同样采用队列的形式存储，减少人为手动删除的工序，同时提高备用图片存储服务器的存储空间，进而保证高质量的图片能够在一定时间内(1个月或者半年内)才会存储满空间，进而对超过最大存储时限的图片进行自动删除。
所述每一帧图片的键值具有唯一性，每一帧图片的键值都对应一个帧图片像素点。确保绑定后的帧图片像素点有唯一属性，进而方便验证后，出现模糊或者背光的帧图片的区域，整体调用同一时刻其它摄像头的相同帧图片像素点对其替换，并完成第二次拼接。进而提高验证和拼接全景图片的成图效率和质量。
本发明相比现有技术，具有如下有益效果：
通过在现有opencv的图像拼接***或者方法上增加图片分析模块，及时发现拼接后的全景图片的成像效果是否异常，进而对成像效果差的图片及时处理或者二次拼接，实现全景图片的成像效果零异常的效果。进而提高了整个图像拼接***或者方法流程上成像质量。
以上对本申请提供的一种基于opencv的图像拼接***及方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于opencv的图像拼接***，其特征在于，包括：
图像采集模块，为多角度的监控摄像头，用于不同仰角旋转多圈采集视频图像，使用OpenCV将视频流转化为帧图片；
图片拆分模块，用于将每一帧图片进行像素点的拆解；
图像缓存模块，为图片存储服务器，用于将每一帧图片的键值和帧图片像素点的拆解绑定后发送给图片存储服务器缓存；
图像处理模块，为图片数据拼接处理引擎，用于服务器中获取缓存的图像；基于OpenCV的全景视频拼接算法，将获取的图像进行像素点拼接，生成全景图片；
图片分析模块，调用图片分析工具，通过分析全景图片的相关特征来检测图片成像效果是否异常，若成像效果正常则发送至全景图片存储模块存储，若成像效果异常则调取同一时刻的其它摄像头的帧图片的像素点发送给图像处理模块拼接替换异常的帧图片像素点；
全景图片存储模块，将拼接完成的全景图像存入分布式文件***中，以供具体应用的调用。
2.一种基于opencv的图像拼接方法，其特征在于，包括步骤：
通过摄像头采集视频图像，并采用OpenCV将视频流转化为帧图片；
将每一帧图片进一步拆解为像素点；
将每一帧图片的键值和帧图片像素点的拆解绑定后发送给图片存储服务器缓存；
基于OpenCV的全景视频拼接算法，将获取的图像进行像素点拼接，生成全景图片；
调用图片分析工具，通过分析全景图片的相关特征来检测图片成像效果是否异常；
若成像效果正常则发送至全景图片存储模块存储，若成像效果异常则调取同一时刻的其它摄像头的帧图片的像素点发送给图像处理模块拼接替换异常的帧图片像素点；
将拼接完成的全景图像存入分布式文件***中，以供后续查看或具体应用的调用。
3.根据权利要求1所述的一种基于opencv的图像拼接***，其特征在于，所述摄像头为3个或者3个以上，3个摄像头设置在待摄影空间内的3个不同平面内。
4.根据权利要求2所述的一种基于opencv的图像拼接方法，其特征在于，所述图片存储服务器缓存目录结构按照队列的形式存储。
5.根据权利要求4所述的一种基于opencv的图像拼接方法，其特征在于，所述将每一帧图片的键值和帧图片像素点的拆解绑定后发送给图片存储服务器缓存；同时需要将每一帧图片的键值和帧图片像素点的拆解绑定后发送给备用图片存储服务器存储。
6.根据权利要求5所述的一种基于opencv的图像拼接方法，其特征在于，所述每一帧图片的键值具有唯一性，每一帧图片的键值都对应一个帧图片像素点。
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