图片拼接 --全景图合成

简介: 图片拼接 --全景图合成

图片拼接 --全景图合成

开发环境
  • python3
  • opencv-contrib-python—3.4.2.16
  • opencv-python—3.4.2.16
  • PyQt5 — 5.15.6
基本思路
  • SIFT特征提取
  • FLANN 特征匹配
  • 单应性矩阵
  • 仿射变换
  • 图片融合
  • 最大内接矩形裁剪
  • GUI界面显示
代码程序

完整工程:https://gitee.com/wangchaosun/image_merge

图片融合

merge_pic.py

import numpy as np
import cv2
LEFTDIR = 1
RIGHTDIR = 2
#  get sift ,flann Machine
def getMachine():
    FLANN_INDEX_KDTREE = 1
    index_params = dict(algorithm=FLANN_INDEX_KDTREE, trees=5)
    search_params = dict(checks=50)
    flann = cv2.FlannBasedMatcher(index_params, search_params)
    sift = cv2.xfeatures2d_SIFT().create()
    return sift,flann
def imgProcess(img,top,bot,left,right):
    imgBord = cv2.copyMakeBorder(img,top,bot,left,right,cv2.BORDER_CONSTANT,value=(0,0,0))
    imgGray = cv2.cvtColor(imgBord,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    return imgBord,imgGray
def findEdgeDot(img,x1,x2,y1,y2):
    dotsum = 0
    for i in range(x1,x2+1):
        for j in range(y1,y2+1):
            if not img.item(j,i):
                dotsum +=1 
    return dotsum 
def getSmallOuterRect(img):
    gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    thresh,binary=cv2.threshold(gray,1,255,cv2.THRESH_BINARY)
    image,contours,hierarchy = cv2.findContours(binary, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
    areaList = []
    for contour in contours:
        area = cv2.contourArea(contour)
        areaList.append(area)
    return cv2.boundingRect(contours[np.argmax(areaList)])
def getMaxInnerRect(img,step): # 输入的图像是二进制的
    gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    thresh,binary=cv2.threshold(gray,1,255,cv2.THRESH_BINARY)
    x = 0
    y = 0
    h,w = binary.shape
    topdot  =  findEdgeDot(binary,x,x+w-1,y,y)
    botdot  =  findEdgeDot(binary,x,x+w-1,y+h-1,y+h-1)
    lefdot  =  findEdgeDot(binary,x,x,y,y+h-1)
    rigdot  =  findEdgeDot(binary,x+w-1,x+w-1,y,y+h-1)
    edgedot = [topdot,botdot,lefdot,rigdot]
    while topdot or botdot or lefdot or rigdot :
        maxedge = max(edgedot)
        if maxedge == topdot:
            y += step
            h -= step 
        elif maxedge == botdot:
            h -= step
        elif maxedge == lefdot:
            x += step
            w -= step
        else:
            w -= step
        topdot  =  findEdgeDot(binary,x,x+w-1,y,y)
        botdot  =  findEdgeDot(binary,x,x+w-1,y+h-1,y+h-1)
        lefdot  =  findEdgeDot(binary,x,x,y,y+h-1)
        rigdot  =  findEdgeDot(binary,x+w-1,x+w-1,y,y+h-1)
        edgedot = [topdot,botdot,lefdot,rigdot]
    return x,y,w,h
            
def mergeImge(img1,img2,sift,flann):
    srcImg,img1gray = imgProcess(img1,img1.shape[0]//2,img1.shape[0]//2,img1.shape[1]//2,img1.shape[1]//2)
    testImg,img2gray= imgProcess(img2,img2.shape[0]//2,img2.shape[0]//2,img2.shape[1]//2,img2.shape[1]//2)
    
    # find the keypoints and descriptors with SIFT
    kp1, des1 = sift.detectAndCompute(img1gray, None)
    kp2, des2 = sift.detectAndCompute(img2gray, None)
    # FLANN parameters
    matches = flann.knnMatch(des1, des2, k=2)
    # Need to draw only good matches, so create a mask
    matchesMask = [[0, 0] for i in range(len(matches))]
    good = []
    pts1 = []
    pts2 = []
    # ratio test as per Lowe's paper
    for i, (m, n) in enumerate(matches):
        if m.distance < 0.7*n.distance:
            good.append(m)
            pts2.append(kp2[m.trainIdx].pt)
            pts1.append(kp1[m.queryIdx].pt)
            matchesMask[i] = [1, 0]
    # draw_params = dict(matchColor=(0, 255, 0),
    #                    singlePointColor=(255, 0, 0),
    #                    matchesMask=matchesMask,
    #                    flags=0)
    #img3 = cv2.drawMatchesKnn(img1gray, kp1, img2gray, kp2, matches, None, **draw_params)
    rows, cols = srcImg.shape[:2]
    MIN_MATCH_COUNT = 10
    if len(good) > MIN_MATCH_COUNT:
        src_pts = np.float32([kp1[m.queryIdx].pt for m in good]).reshape(-1, 1, 2)
        dst_pts = np.float32([kp2[m.trainIdx].pt for m in good]).reshape(-1, 1, 2)
        M, mask = cv2.findHomography(src_pts, dst_pts, cv2.RANSAC, 5.0)
        warpImg = cv2.warpPerspective(testImg, np.array(M), (testImg.shape[0]*2, testImg.shape[1]*2), flags=cv2.WARP_INVERSE_MAP)
        direction = -1
        # overlap region
        for col in range(0, cols):
            if srcImg[:, col].any() and warpImg[:, col].any():
                left = col
                break
        if srcImg[:, left-1].any():
            direction = LEFTDIR
        else: 
            direction = RIGHTDIR
        for col in range(cols-1, 0, -1):
            if srcImg[:, col].any() and warpImg[:, col].any():
                right = col
                break
        # get max region
        res = np.zeros([rows, cols, 3], np.uint8)
        for row in range(0, rows):
            for col in range(0, cols):
                if not srcImg[row, col].any():
                    res[row, col] = warpImg[row, col]
                elif not warpImg[row, col].any():
                    res[row, col] = srcImg[row, col]
                else:
                    srcImgLen = float(abs(col - left))
                    testImgLen = float(abs(col - right))
                    alpha = 1- srcImgLen / (srcImgLen + testImgLen) # 离得越近权重越大
                    if direction == LEFTDIR:
                        alpha = 1-alpha
                    res[row, col] = np.clip(srcImg[row, col] * (1-alpha) + warpImg[row, col] * alpha, 0, 255)
 
        # opencv is bgr, matplotlib is rgb
        x,y,w,h = getSmallOuterRect(res)
        resImg = res[y:y+h,x:x+w]
        x,y,w,h = getMaxInnerRect(resImg,2)
        outimg = resImg[y:y+h,x:x+w]
        return (True,resImg,outimg)
        #res = cv2.cvtColor(res, cv2.COLOR_BGR2RGB)
        # show the result
        # plt.figure()
        # plt.imshow(res)
        # plt.show()
    else:
        return (False)
if __name__ == "__main__":
    img1 = cv2.imread("./img/test1.jpg")
    img2 = cv2.imread("./img/test2.jpg")
    sift,flann = getMachine()
    res = mergeImge(img1,img2,sift,flann)
    if(res[0]):
        cv2.imshow("res",res[2])
        cv2.waitKey()
GUI界面

gui.py

import sys
import cv2 
from merge_pic import mergeImge,getMachine
from PyQt5.QtWidgets import  QApplication,QPushButton,QFileDialog,QMainWindow,QMessageBox,QLabel
from PyQt5.QtGui import QIcon,QImage, QPixmap
class myGUI(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.img1 = None
        self.img2 = None
        self.outimg = None
        self.outimg_state = 0
        self.imgNum = 0
        self.sift,self.flann = getMachine()
        self.initUI()
    def initUI(self): 
        self.setFixedSize(1000,800)                    
        self.setWindowTitle('IMAGE MERGE')  
        #self.statusBar()
        self.setWindowIcon(QIcon('./source/imgsrc/icon.png')) 
        self.imglbl = QLabel(self)
        #self.imglbl.setScaledContents (True)  
        self.imglbl.resize(900,700)
        self.imglbl.move(50,50)
        choiceImg = QPushButton('加载图片', self)  
        choiceImg.setFixedSize(100,50)
        choiceImg.move((1000//3-100)//2, 30) 
        choiceImg.clicked.connect(self.openFile)
        mergeImg = QPushButton('拼接图片', self)  
        mergeImg.setFixedSize(100,50)
        mergeImg.move((1000//3-100)//2+1000//3, 30) 
        mergeImg.clicked.connect(self.merge)
        saveImg = QPushButton('保存图片', self)  
        saveImg.setFixedSize(100,50)
        saveImg.move((1000//3-100)//2+1000//3*2, 30) 
        saveImg.clicked.connect(self.saveFile)
        self.statusBar().showMessage("请加载图片!!!")
        
        self.show() 
    def saveFile(self):
        if self.outimg_state:
            filter = "Images (*.jpg);;Images (*.bmp);;Images (*.png)"
            fname = QFileDialog.getSaveFileName(self, 'Save file', './output/',filter)
            cv2.imwrite(fname[0],self.outimg)
        else:
            self.statusBar().showMessage("没有拼接成功的图片!!!")
    def merge(self):
        if self.imgNum == 2:
            self.statusBar().showMessage("正在拼接中,请耐心等待~~~")
            QApplication.processEvents()
            res = mergeImge(self.img1,self.img2,self.sift,self.flann)
            self.img2 = None
            if not res[0]:
                self.statusBar().showMessage("没有足够的特征点,拼接失败!!!")
                self.imgNum = 0
                self.img1 = None
            else:
                self.imgNum = 1
                self.img1 = res[1]
                self.outimg = res[2]
                outimg = self.outimg.copy()
                self.outimg_state=1
                if outimg.shape[1] >900:
                    outimg = cv2.resize(outimg,(900,int(900/outimg.shape[1] * outimg.shape[0])))
                if outimg.shape[0] >700:
                    outimg = cv2.resize(outimg,(int(700/outimg.shape[0] * outimg.shape[1]),700))
                imgrgb = cv2.cvtColor(outimg,cv2.COLOR_BGR2RGB)
                w = imgrgb.shape[1]  # 获取图像大小
                h = imgrgb.shape[0]
                frame = QImage(imgrgb.data, w,h,w*3,QImage.Format_RGB888)
                pix = QPixmap.fromImage(frame)
                self.imglbl.setPixmap (pix)
                self.statusBar().showMessage("继续拼接-->请加载新的图片")
        else:
            self.statusBar().showMessage("图片数量不足,请继续添加...")
    def openFile(self):
        fname = QFileDialog.getOpenFileName(self, 'Choice Image', './img/')
        if not self.imgNum:
            self.img1 = cv2.imread(fname[0])
            if self.img1 is None:
                self.statusBar().showMessage("加载图片失败,请重新选择!!!")
                QMessageBox.warning(self,'Warning', '无效的图片!   ')
            else:
                self.imgNum += 1
                self.statusBar().showMessage("还需加载一张图片")
        elif self.imgNum==1:
            self.img2 = cv2.imread(fname[0])
            if self.img2 is None:
                self.statusBar().showMessage("加载图片失败,请重新选择!!!")
                QMessageBox.warning(self,'Warning', '无效的图片!   ')
            else:
                self.imgNum += 1
                self.statusBar().showMessage("已加载两张图片,可以拼接!!!")   
if __name__ == '__main__': 
    app = QApplication(sys.argv)
    ex = myGUI()
    sys.exit(app.exec_())
结果展示
原始图片

拼接结果
  1. 两张
  2. 三张
相关文章
反诈中心拦截网站域名措施与申诉方法
近几年随着互联网不断发展,也伴随着一些网络诈骗的问题,反诈中心打击违规诈骗网站、诈骗APP、标记诈骗手机号,这一些措施取得一定的效果,从去年开始严厉审核一些违规网站,也不排除于批量审核会出现一定的偏差,可能会出现审核不到位的情况,这里我表达自己的一些看法。
5527 156
反诈中心拦截网站域名措施与申诉方法
|
安全 网络安全 开发者
网站跳转到反诈中心该怎么处理解封恢复正常访问
作为一个网站开发者,我曾经经历了这样的情况:我建设的公司网站被标识为恶意网站,被拦截了。通过调查,我发现这是因为反诈中心下发了拦截令。这种拦截方法为网站域名拦截,即由最高部门下发到各地防诈中心和运营商进行拦截。如果用户打开这样的网站,将会出现解析错误,无法访问。总的来说,网站域名拦截是一种阻断诈骗网站的有效手段,但是在实际操作中也需要更加严格的审核,以防止出现误判的情况。我认为,反诈工作是需要不断提高的,同时也需要更加完善的机制和法律支持。
10507 0
网站跳转到反诈中心该怎么处理解封恢复正常访问
|
1月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 人工智能
金属材料表面六种缺陷类型数据集分享(适用于YOLO系列深度学习分类检测任务)
本数据集含1800张640×640金属表面缺陷图像,涵盖裂纹、夹杂、斑痕、凹坑、氧化皮、划痕六类,YOLO/COCO双格式标注,按7:2:1划分训练/验证/测试集,专为YOLO等目标检测模型训练优化,助力工业质检智能化。(239字)
200 0
|
9月前
|
机器学习/深度学习 监控 安全
基于YOLOv8的铁轨旁的危险行为识别项目|完整源码数据集+PyQt5界面+完整训练流程+开箱即用!
本项目基于 YOLOv8 构建了一个针对 铁轨旁危险行为(坐着、睡觉、站着、走路) 的实时识别系统,完整实现了 数据集构建、模型训练、权重生成、推理检测 到 PyQt5图形化界面部署 的闭环流程。
基于YOLOv8的铁轨旁的危险行为识别项目|完整源码数据集+PyQt5界面+完整训练流程+开箱即用!
|
索引
图片合成融合
【6月更文挑战第21天】
360 2
图片合成融合
|
11月前
|
存储 JSON Prometheus
产品图片上传API接口
产品图片上传API是电商、内容管理系统等常用功能,支持通过HTTP请求上传图片至服务器,便于产品图像管理。本文详解其工作原理、实现步骤与最佳实践,助您快速构建高效上传功能。
|
运维 安全 网络安全
等保测评全面解析
等保测评是依据国家信息安全等级保护制度,对信息系统安全保护状况进行检测评估的活动。其目标是确保信息系统在各阶段符合安全等级要求,保障系统保密性、完整性和可用性。测评涵盖技术与管理两方面:技术层面包括物理环境、网络通信、设备计算及应用数据安全;管理层面涉及制度、机构、人员及建设运维管理。测评流程分为准备、方案设计、现场测评和报告编制四个阶段。实践中需做好测评前准备、测评中配合以及测评后整改优化,以持续提升信息安全水平。
1259 0
|
算法 计算机视觉 Python
技术好文共享:计算视觉——图像拼接融合
技术好文共享:计算视觉——图像拼接融合
827 0
|
数据采集 Python
用python爬取百度上的特定图片
用python爬取百度上的特定图片
527 1
|
数据采集 机器学习/深度学习 Web App开发
提升爬虫OCR识别率:解决嘈杂验证码问题
使用OCR技术提升爬虫识别嘈杂验证码的准确率,结合Python代码示例展示了如何预处理图像、使用Tesseract和代理IP来规避反爬。通过灰度化、二值化增强验证码可读性,并利用代理IP保持爬虫稳定性。
734 0