1.一种基于描述符匹配的视频图像拼接方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、无人机搭载两个深度摄像头进行环境信息的采集,完成视频图像初始化;
步骤2、对两个深度摄像头进行时间戳故障诊断,完成两个深度摄像头的时间戳对齐及矫正;
步骤3、设计拼接描述符,从一级深度摄像头采集的一级视频图像中提取拼接描述符;
具体过程为:
步骤3.1、提取一级视频图像中的第639列和第640列像素图像,构成拼接描述符O;
步骤3.2、将拼接描述符O分为60个区间,每个区间作为拼接描述符O的描述单元,即每个描述单元均为8*2尺寸的子图;
步骤3.3、计算每个区间子图像素点的灰度均值和深度均值;第j个区间子图像素点的灰度均值和深度均值的计算公式如下,其中,j=1,2,...,60:其中, 为第j个区间子图像素点的灰度均值; 为第j个区间子图像素点的深度均值; 为第j个区间子图第i个像素点的灰度值; 为第j个区间子图第i个像素点的灰度值;
步骤3.4、拼接描述符O有60个区间,60个区间对应60个描述单元值,即第j个区间对应第j个描述单元值;通过 和 计算拼接描述符O的第j个描述单元值Pj,具体计算公式如下式所示:步骤4、设计分级区域评分算法,将提取的拼接描述符和二级深度摄像头采集的二级视频图像进行匹配,计算相似分数,进而得到重叠区域;
步骤5、初始化空白图像,完成视频图像拼接。
2.根据权利要求1所述基于描述符匹配的视频图像拼接方法,其特征在于,所述步骤1中,无人机搭载的两个深度摄像头分为一级深度摄像头和二级深度摄像头,分别采集得到
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尺寸为480*640的一级视频图像Q和二级视频图像Q,一级深度摄像头和二级深度摄像头的位置固定,且在进行视频采集中存在重叠区域;
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视频图像初始化过程为:定义一级视频图像中每一个像素点包含环境的深度值为H ,对1
视频图像进行灰度化处理后,得到一级视频图像中每个像素点的灰度值为S;定义二级视2
频图像中每一个像素点包含环境的深度值为H ,对视频图像进行灰度化处理后,得到二级2
视频图像中每个像素点的灰度值为S。
3.根据权利要求1所述基于描述符匹配的视频图像拼接方法,其特征在于,所述步骤2的具体过程为:步骤2.1、初始化两个深度摄像头的距离I和信号传输速度V,按照如下公式计算延迟时间t:t=I/V;
步骤2.2、一级深度摄像头和二级深度摄像头开机3秒后,同时向对方发射各自的时间戳,并接收对方发送的时间戳信息Tinfo,按照如下公式计算对齐时间戳Talign:Talign=Finfo+t;
步骤2.3、将对齐时间戳和当前时间戳进行对比,如果一致,则表明两个深度摄像头的时间戳对齐一致;如果不一致,则以对齐时间戳为准对当前时间戳进行矫正,即将当前时间戳的值均调整为对齐时间戳的值。
4.根据权利要求1所述基于描述符匹配的视频图像拼接方法,其特征在于,所述步骤4的具体过程为:步骤4.1、从一级视频图像提取的拼接描述符需要和二级深度摄像头采集的二级视频图像进行匹配,顺序为从二级视频图像的最左侧依次移动对比,计算相似分数;初始化相似阈值α,如果前一个相似分数和后一个相似分数的差ΔP大于相似阈值时,则完成初级搜索;
步骤4.2、进行二级搜索;假设前一个相似分数的第一列为m,m为奇数,则将第m+1和第m+2列组成一个新子图,即(m+1,m+2)子图,将拼接描述符和新子图匹配计算相似分数,得到第m+2列的相似分数,比较第m+1列的相似分数和第m+2列的相似分数的大小,如果第m+2列的相似分数大于第m+1列的相似分数,则第m+2列为真实重叠区域的右边界,否则第m+1列为真实重叠区域的右边界;
步骤4.3、经过步骤4.1和步骤4.2,得到准确的真实重叠区域的左边界 和右边界具体表达式如下:其中, 为一级视频图像中第640‑(m+2)列; 为二级视频图像中的第1列; 为一级视频图像中第640列; 为二级视频图像中的第m+2列。
5.根据权利要求4所述基于描述符匹配的视频图像拼接方法,其特征在于,所述步骤
4.2的具体过程为:
步骤4.2.1、提取(m+1,m+2)子图的匹配单元;将(m+1,m+2)子图分为60个区间,每个区间作为(m+1,m+2)子图的匹配单元,计算第j个区间(m+1,m+2)子图像素点的灰度均值和深度均值 具体计算公式如下:其中, 为第j个区间(m+1,m+2)子图第i个像素点的灰度值;
为第j个区间(m+1,m+2)子图第i个像素点的深度值;
每个(m+1,m+2)子图有60个区间,60个区间对应60个匹配单元值,即第j个区间对应第j个匹配单元值;通过 和 计算(m+1,m+2)子图的第j个匹配单元值 具体计算公式如下式所示:
步骤4.2.2、计算拼接描述符O描述单元值的平均值 和(m+1,m+2)子图匹配单元值的平均值 计算公式如下:(m
步骤4.2.3、计算拼接描述符O拼接单元和(m+1,m+2)子图匹配单元间的相似分数D+1,m+2),计算公式如下式:
6.根据权利要求5所述基于描述符匹配的视频图像拼接方法,其特征在于,所述步骤
4.2的具体过程为:初始化空白图像的尺寸为480*(1280‑(m+2));选取全部一级视频图像和二级视频图像中第m+3列至640列的像素点进行拼接,完成图像拼接的任务。