[发明专利]一种面向VR场景的图像拼接方法

摘要

本发明公开了一种面向VR场景的图像拼接方法，属于虚拟现实领域。通常采用六幅图像拼接成一个立方体的六个面来构造VR全景图，若直接拼接，面与面之间的拼接处常出现明显的不自然接缝。即使采用Poisson编辑等方法拼接也会有明显的拼接痕迹。本发明在光滑了接缝处的梯度的基础上，通过求解一个广义Laplacian方程得到平滑自然的拼接结果。

主权项

一种面向VR场景的图像拼接方法，特征在于：该方法的输入和输出分别是：输入：两幅图像，分别为左图和右图，分别记为L和R，它们在VR场景中按左右方式无重叠拼接；L和R都设定为单通道的灰度图像，在数学上就是二维矩阵，两个矩阵的行数相同，并假定两个矩阵的列数和行数都为M；输出：两幅图像和分别修改自L和R，但它们的无重叠拼接平滑自然，轻易看不出拼接痕迹；该方法的具体步骤是：步骤(1)计算L和R的梯度：▽L＝(DxL,DyL)＝(Lx,Ly)Lx(i,j)＝L(i,j+1)‑L(i,j)Ly(i,j)＝L(i+1,j)‑L(i,j)其中，其中Dx和Dy分别表示x和y方向的一阶差分算子，Lx表示L在x方向一阶差分后的结果，Ly表示L在y方向一阶差分后的结果；同样的方法计算R的梯度；步骤(2)修正L和R在拼接处的梯度：设矩阵P＝[L,R]为L和R拼接而成的矩阵，修正L和R在拼接处的梯度就是修正P在M和M+1列处的梯度；先由L和R的梯度拼接得到P的梯度的初始值：Px＝[Lx,Rx],Py＝[Ly,Ry]接着采用一个3*3的模板T作为光滑响应函数对P在M和M+1列处的梯度进行光滑：Px(i,j)=Σk=13Σn=13Px(i-2+k,j-2+n)T(k,n);i=1,...,M;j=M,M+1]]>Py(i,j)=Σk=13Σn=13Py(i-2+k,j-2+n)T(k,n);i=1,...,M;j=M,M+1]]>T=baba0abab]]>其中a＝0.176765,b＝0.073235；步骤(3)设定权重矩阵：先设定ω1、ω2和ω3，这三个矩阵的维度与矩阵P一致：ω1(i,j)=ω2(i,j)=0.5j=M,M+11else]]>ω3=0j=M,M+11else]]>再由下式定义权重矩阵W1、W2和W3：WkX＝X.*ωk k＝1,2,3其中X为任意的M*2M的矩阵，.*表示矩阵对应元素相乘；步骤(4)用共轭梯度方法求解一个广义Laplacian方程：(DxTW1Dx+DyTW2Dy+W3)U=DxTPx+DyTPy+W3P]]>其中U为待求的未知数，上标T表示转置；步骤(5)输出：将步骤(4)中求得的U左半边矩阵赋给右半边矩阵赋给输出。