Cis大幅面掃描儀的圖像融合拼接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于大幅面掃描儀的接觸式圖像傳 感器（ContactImageSensor，CIS)圖像采集裝置的圖像融合與拼接方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代光電信息技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，人們對(duì)高分辨率、高清晰的數(shù)字圖像要求也 越來(lái)越高。隨著待掃描介質(zhì)的物理尺寸變得越來(lái)越大，采用多根CIS的大幅面掃描儀應(yīng)運(yùn) 而生。在CIS大幅面掃描儀系統(tǒng)中，許多因素會(huì)給圖像采集帶來(lái)誤差，如掃描儀系統(tǒng)本身的 復(fù)雜性和掃描介質(zhì)的多樣性，各個(gè)CIS采集的重疊圖像會(huì)存在差異性等。因此，CIS大幅面 掃描儀的圖像融合與拼接成為重要的技術(shù)難點(diǎn)。
[0003] 目前，傳統(tǒng)的大幅面掃描儀的圖像拼接方法主要是利用圖像配準(zhǔn)計(jì)算后直接進(jìn)行 圖像硬拼接。因?yàn)椴煌珻IS采集的重疊圖像會(huì)存在一定的差異，所以采用直接方法拼接后， 掃描圖像將呈現(xiàn)出較為明顯的拼接縫，降低了掃描圖像的主觀視覺(jué)質(zhì)量。
[0004] 針對(duì)這種情況，本發(fā)明給出了一種專門針對(duì)CIS大幅面掃描儀的圖像融合拼接方 法，用以獲得高質(zhì)量的掃描圖像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種基于CIS大幅面掃描儀的圖像融合拼接方法，目的是解決現(xiàn)有 的CIS大幅面掃描儀存在掃描的圖像間邊緣部分像素不匹配，掃描圖像存在明顯拼接縫的 問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0006] 1.邊緣信息提取
[0007] 準(zhǔn)備一張大幅面樣稿，并對(duì)其進(jìn)行掃描。N根平行安裝的CIS圖像采集裝置 可獲得數(shù)字圖像1(1)，I(2)...I(k)，I(k+1)，其中ke[1，2...N-1]。定義圖像I(k)的大小為 widthXheight，ie[1，2…width]，je[1，2…h(huán)eight] 〇
[0008] 分別提取原始圖像I(k)和I(k+1)，的三個(gè)RGB分量矩陣[R(k)G(k)B(k)]和[R(k+1)G(k+1) B(k+1)]，其中，
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于CIS大幅面掃描儀的圖像融合拼接方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一：邊緣信息提取 準(zhǔn)備一張大幅面樣稿，并對(duì)其進(jìn)行掃描；N根平行安裝的CIS圖像采集裝置可獲得數(shù)字 圖像 1(1)，I(2)...I(k)，I(k+1)，其中kG[1，2...N-1];定義圖像I(k)的大小為widthXheight， iE[1，2. ? ?width]，jE[1，2. ? ?height]; 分別提取原始圖像I(k)和I(k+1)的三個(gè)RGB分量矩陣[R(k)G(k)B(k)]和[R(k+1)G(k+1) B(k+1)]，其中，i?(i-C⑷=[g3]，5(i-、[私)1]; 利用公式 (1) 將矩陣R(k)歸一化得到Y(jié)(k)，其中印
s為浮點(diǎn)數(shù)極小常量，以防止除零； 基于脈沖耦合的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的參數(shù)初始化；矩陣L，U，Y&Y是與y(k)維數(shù)相同且元 素均為〇的矩陣，相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)初始化為1，aT= 0. 2，|3 = 0. 2,v0. 2,vT= 20， 0是維數(shù)和輸入圖像相同且元素均為1的矩陣，迭代次數(shù)count= 15,卷積核矩陣為
Y〇=Y〇+Y(7)其中，公式⑵中的0代表卷積運(yùn)算；公式（6)中，Ui，jGU， 將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的各參數(shù)進(jìn)行迭代count次，得到最終的Y(l (元素為0和1)，即為R分 量的邊緣信息矩陣E(k)|K。 步驟二：最佳行窗口匹配 以圖像I(k)的第t行為中心，在I(k)右側(cè)邊緣部分選取行數(shù)為m(m<M，M為I(k)的總 行數(shù)，m-般取值為1)的窗口％(i)，同樣，在圖像I(k+1)第t行左側(cè)邊緣選取相同大小的窗口 +1)，分別在該窗口周圍選取相同大小的窗口^+1)⑴，< +1)(2)…<+1)⑷…，其中s為 卿<+1)周圍的窗口計(jì)數(shù)； 利用歐拉公式 L/1N丄 厶d ,、 IJ -^ 6 '八
(8) 分別計(jì)算出 與+1A)之間的dk(k+1) (t，s)，選出取得min(dk(k+1) (t，s))的窗口，記 為 ^f+uC〇。 步驟三：融合與拼接 根據(jù)窗口<->和岬<-+1>(/)的中心坐標(biāo)(#，.<- >)和(#+1)(/),.<-+1)(/))，計(jì)算出兩窗口的 位移矢量
(9) 分別提取窗口 和窗口》f+1)(0 的RGB分量矩陣[R(k)G(k)B(k)]和[R(k+1)G(k+1) B(k+1)]； 利用公式
(10) 將窗口 和窗口 ％y+u(/)數(shù)據(jù)融合到窗口M(A);其中，n為窗口的總列數(shù)； 將工_中％ 窗口所在列及前|櫨(/)-f|列數(shù)據(jù)丟棄，得到新的m行數(shù)據(jù)；將 這m行數(shù)據(jù)依次拼接到I(k)中^；(i)窗口后面，形成m行完整的數(shù)據(jù)。
【專利摘要】該發(fā)明公開(kāi)了一種CIS大幅面掃描儀的圖像融合拼接方法，屬于數(shù)字圖像處理領(lǐng)域。包括步驟：1.邊緣信息提取；2.最佳行窗口匹配；3.融合與拼接。本發(fā)明能夠有效地解決現(xiàn)有的CIS大幅面掃描儀存在掃描的圖像間邊緣部分像素不匹配，掃描圖像存在明顯拼接縫的問(wèn)題，實(shí)用性強(qiáng)。
【IPC分類】G06T5-50, H04N1-387
【公開(kāi)號(hào)】CN104618625
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510050551
【發(fā)明人】周益明, 姚東東, 鐘敏, 邱會(huì)中
【申請(qǐng)人】電子科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日