| 主权项 |
一种基于图割能量优化的影像间最优拼接线寻找方法，包括以下步骤：步骤1，进行待拼接影像数据准备，获得各待拼接影像之间所有重叠区域及相应重叠度；步骤2，对待拼接影像进行预处理；步骤3，确定图割全局能量函数如下，设当前待拼接影像为N张，分别为影像I<sub>1</sub>,I<sub>2</sub>,I<sub>3</sub>,…,I<sub>N</sub>，构成的影像集为<img file="FDA0001017248110000011.GIF" wi="263" he="69" />图割全局能量函数包括E<sub>data</sub>和E<sub>smooth</sub>两项，<img file="FDA0001017248110000012.GIF" wi="662" he="63" />其中，E<sub>data</sub>和E<sub>smooth</sub>分别代表数据能量项和平滑能量项，其具体计算如下，所述数据能量项<img file="FDA0001017248110000013.GIF" wi="177" he="62" />的计算如下，<img file="FDA0001017248110000014.GIF" wi="597" he="127" />其中，E<sub>data</sub>(I<sub>k</sub>)代表经最优拼接线拼接后的影像J中每个像素来自于影像I<sub>k</sub>的能量惩罚，定义如下，E<sub>data</sub>(1<sub>k</sub>)＝∑<sub>p∈J</sub>R<sub>p</sub>(I<sub>k</sub>)其中，p为拼接后影像J上的某个像素，R<sub>p</sub>(I<sub>k</sub>)代表像素p来自于影像I<sub>k</sub>的能量惩罚，定义如下，<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mi>p</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>I</mi><mi>k</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfenced open = "{" close = ""><mtable><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mrow><mi>p</mi><mo>∈</mo><msub><mi>I</mi><mi>k</mi></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>∞</mi></mtd><mtd><mrow><mi>p</mi><mo>∉</mo><msub><mi>I</mi><mi>k</mi></msub></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced></mrow>]]></math><img file="FDA0001017248110000015.GIF" wi="453" he="118" /></maths>所述平滑能量项<img file="FDA0001017248110000016.GIF" wi="227" he="54" />定义如下，<img file="FDA0001017248110000017.GIF" wi="798" he="70" />其中，颜色空间能量项<img file="FDA0001017248110000018.GIF" wi="190" he="55" />以及梯度空间能量项<img file="FDA0001017248110000019.GIF" wi="251" he="63" />的计算公式如下，<img file="FDA00010172481100000110.GIF" wi="1365" he="295" />其中，p和q为两个相邻的像素，<img file="FDA00010172481100000111.GIF" wi="236" he="55" /><img file="FDA00010172481100000112.GIF" wi="128" he="55" />为像素p的四邻域，<img file="FDA00010172481100000113.GIF" wi="110" he="63" />和<img file="FDA00010172481100000114.GIF" wi="104" he="63" />分别代表拼接后影像J中像素p和q所属影像的编号，函数<img file="FDA00010172481100000115.GIF" wi="299" he="71" />的定义如下，<img file="FDA00010172481100000116.GIF" wi="793" he="114" /><img file="FDA00010172481100000117.GIF" wi="292" he="62" />和<img file="FDA00010172481100000118.GIF" wi="352" he="71" />分别代表相邻像素p和q在重叠区域对应的颜色空间平滑项能量和梯度空间平滑项能量，定义如下，<img file="FDA0001017248110000021.GIF" wi="1086" he="175" />其中，I<sub>a</sub>和I<sub>b</sub>为影像集<img file="FDA0001017248110000022.GIF" wi="240" he="63" />中任意两个存在重叠区域的影像，设影像I<sub>a</sub>,I<sub>b</sub>构成待拼接影像对<img file="FDA0001017248110000023.GIF" wi="625" he="64" />和<img file="FDA0001017248110000024.GIF" wi="377" he="63" />分别为相邻像素p和q在I<sub>a</sub>和I<sub>b</sub>重叠区域对应的颜色空间平滑项能量和梯度空间平滑项能量；步骤4，平滑项能量权重设置，包括基于步骤3所得结果，将单个像素的颜色空间能量项<img file="FDA0001017248110000025.GIF" wi="190" he="54" />以及梯度空间能量项<img file="FDA0001017248110000026.GIF" wi="252" he="62" />重新定义如下，<img file="FDA0001017248110000027.GIF" wi="965" he="134" />其中，w<sub>d</sub>(p)为像素p靠近重叠区域边缘的权重，定义如下：，<maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>w</mi><mi>d</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>p</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfenced open = "{" close = ""><mtable><mtr><mtd><mn>1</mn></mtd><mtd><mrow><mi>i</mi><mi>f</mi><mi> </mi><mi>d</mi><mrow><mo>(</mo><mi>p</mi><mo>)</mo></mrow><mo>></mo><msub><mi>d</mi><mrow><mi>t</mi><mi>h</mi></mrow></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mfrac><msub><mi>d</mi><mrow><mi>t</mi><mi>h</mi></mrow></msub><mrow><mi>d</mi><mrow><mo>(</mo><mi>p</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac></mtd><mtd><mrow><mi>o</mi><mi>t</mi><mi>h</mi><mi>e</mi><mi>r</mi><mi>w</mi><mi>i</mi><mi>s</mi><mi>e</mi></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced></mrow>]]></math><img file="FDA0001017248110000028.GIF" wi="654" he="191" /></maths>其中，d(p)表示像素p到重叠区域边缘的最短距离，d<sub>th</sub>为预设阈值；步骤5，采用图割能量优化方法，对经步骤4重新定义颜色空间能量项<img file="FDA0001017248110000029.GIF" wi="191" he="55" />以及梯度空间能量项<img file="FDA00010172481100000210.GIF" wi="253" he="63" />后的总能量<img file="FDA00010172481100000211.GIF" wi="100" he="55" />进行优化，获取最优拼接线。 |
