一種隧道圖像無標識拼接的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種隧道圖像無標識拼接的方法，其采用高強度線狀激光器作輔助標記，通過圖像檢測算法識別激光線在相機上成像光線的位置，利用該標記位置對隧道拍攝圖像做拼接融合。在激光線附近，采用帶參數(shù)的像素平均的方式，使得圖像融合邊緣過度均勻。
【專利說明】一種隧道圖像無標識拼接的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種隧道圖像無標識拼接的方法，屬于圖像處理領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 圖像拼接就是將數(shù)張有重疊部分的圖像（可能是不同時間、不同視角或者不同傳 感器獲得的）拼成一幅大型的無縫高分辨率圖像的技術(shù)。圖像配準和圖像融合是圖像拼 接的兩個關(guān)鍵技術(shù)。201110170502. 5的基于雙激光三角法的激光肉圖像采集方法，公開了 圖像的融合方案，由于托盤在旋轉(zhuǎn)，該案不涉及圖像配準。圖像配準是圖像融合的基礎(chǔ)，而 且圖像配準算法的計算量一般非常大，因此圖像拼接技術(shù)的發(fā)展很大程度上取決于圖像配 準。201210414337. 8涉及圖像合成裝置及圖像處理方法，該方法主要針對被測物的多角度 測量，以物距作為配準標準。傳統(tǒng)較好圖像配準方法是基于特征的方法，基于特征的方法首 先找出兩幅圖像中的特征點（如邊界點、拐點），并確定圖像間特征點的對應關(guān)系，然后利 用這種對應關(guān)系找到兩幅圖像間的變換關(guān)系。201310751265.0涉及雙線陣相機采集的路面 圖像拼接及勻化方法，該方案以標志物為圖像特征點。這一類方法不直接利用圖像的灰度 信息，因而對光線變化不敏感，但對特征點對應關(guān)系的精確程度依賴很大。地鐵隧道由于其 管片結(jié)構(gòu)的重復性布局，圖像特征類似，不適用與基于特征匹配的圖像配準方法。傳統(tǒng)的地 鐵隧道運營維護中，有在隧道表面人工貼上物理標識輔助圖像融合的方法，該方法工作量 過大，難以推廣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提出一種隧道圖像無標識拼接的方法，能迅速完成 圖像拼接，無需在隧道表面設定物理標記。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
[0005] -種隧道圖像無標識拼接的方法，其特征在于包括以下步驟：
[0006] 利用多個面陣C⑶相機獲取地鐵隧道同一截面位置的不同表面區(qū)域圖像，這些圖 像存在相互重疊部分，并包含該隧道截面位置的整個表面信息；
[0007] 線狀激光器用于標記相鄰面陣C⑶相機的重疊位置，相鄰2個相機獲取的圖像含 有同一激光器發(fā)射的激光線；
[0008] 對每個面陣CCD相機獲取的圖像進行灰度變換、硬閾值分割，得到二值輪廓特征 圖，檢測輪廓特征圖的直線；
[0009] 標記長度大于設定值的直線，直線坐標為pos，圖像拼接區(qū)間為[?08_ index, pos+index]，index為拼接區(qū)間寬度參數(shù)；
[0010] 生成拼接系數(shù)參數(shù) yx = 0· 5*exp(_0. 5*χ2/〇 2)，其中，X e [-index, index]; toon] 拼 接圖像

【權(quán)利要求】
1. 一種隧道圖像無標識拼接的方法，其特征在于包括以下步驟： 利用多個面陣CCD相機獲取地鐵隧道同一截面位置的不同表面區(qū)域圖像，這些圖像存 在相互重疊部分，并包含該隧道截面位置的整個表面信息； 線狀激光器用于標記相鄰面陣C⑶相機的重疊位置，相鄰2個相機獲取的圖像含有同 一激光器發(fā)射的激光線； 對每個面陣CCD相機獲取的圖像進行灰度變換、硬閾值分割，得到二值輪廓特征圖，檢 測輪廓特征圖的直線； 標記長度大于設定值的直線，直線坐標為P〇s，圖像拼接區(qū)間為[?〇8_ index, pos+index]，index為拼接區(qū)間寬度參數(shù)； 生成拼接系數(shù)參數(shù) yx = 〇· 5*exp (_0· 5*χ2/ 〇 2)，其中，X e [-index, index]; 拼接圖像
其中j為圖像上的坐標，表示坐標為j的像素線，I2表示相鄰面陣CCD相機的兩 幅圖像,Ιυ表示L上坐標為j的像素線,posmax表示12中pos坐標較大的一個,pos min表 示Id 12中pos坐標較小的一個，W為拼接后圖像的寬度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道圖像無標識拼接的方法，其特征在于，采用Hough算法檢 測輪廓特征圖的直線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道圖像無標識拼接的方法，其特征在于，Pos為橫坐標或者 縱坐標。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道圖像無標識拼接的方法，其特征在于，輪廓特征圖中，被 檢測的直線應與圖像至少一個邊的夾角小于5°C，對距離小于設定閾值ξ的兩條直線認定 為重復直線，只保留其中一條。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的隧道圖像無標識拼接的方法，其特征在于，閾值 ξ小于10個像素。
【文檔編號】G06T3/40GK104050629SQ201410275887
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】樊曉東, 孟俊華, 唐文平, 劉家賓, 樊曉莉, 惠艷萍, 馮欣, 馮賓, 田明 申請人:樊曉東