本發(fā)明涉及圖像處理，特別涉及一種對多路全景圖像進行多功能預處理、以及拼接加密的系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、隨著圖像處理和數(shù)據(jù)加密技術的發(fā)展，全景圖像在監(jiān)控、虛擬現(xiàn)實、醫(yī)療影像等領域得到了廣泛應用。然而，當前市場上的圖像處理軟件在處理全景圖像時，通常無法同時滿足多路拼接和數(shù)據(jù)加密的需求；其次，這些軟件也缺乏對拼接參數(shù)的優(yōu)化設置，難以提升拼接效果，例如無法自定義拼接所需的特征點標定和圖像預處理；此外，現(xiàn)有加密算法的復雜度較高，密鑰生成方式和圖像加密塊大小單一，難以在保證圖像處理速度的同時確保數(shù)據(jù)的安全性。這種局限性使得現(xiàn)有的軟件難以適應監(jiān)控系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實、醫(yī)療影像等對高效、安全圖像處理有著嚴格要求的應用場景。

技術實現(xiàn)思路

1、本公開提供一種全景圖像多路拼接及aes加密系統(tǒng)及相關方法，通過合理的系統(tǒng)架構和高效的算法設計，能夠?qū)崿F(xiàn)全景圖像的高效拼接和數(shù)據(jù)安全處理，為用戶提供了方便、快捷的圖像處理解決方案。

2、本公開提供的全景圖像多路拼接及aes加密系統(tǒng)，主要包括：

3、圖像輸入模塊，用于加載多路全景圖像數(shù)據(jù)；

4、ip設置模塊，用于系統(tǒng)的上下行通信，包括：傳送拼接參數(shù)、生成密鑰至遠端服務器，供遠端拼接、加解密使用；傳送拼接完成的全景圖像或者加密圖像至遠端服務器，供遠端顯示或保存；以及，從遠端服務器發(fā)送待拼接的圖像數(shù)據(jù)或者密鑰至本地進行處理；

5、操作參數(shù)設置模塊，用于設置圖像拼接參數(shù)和加密參數(shù)；

6、參數(shù)顯示模塊，用于顯示當前參數(shù)設置的狀態(tài)和信息；

7、參數(shù)加載保存模塊，用于保存和加載用戶拼接過程中所設置的參數(shù)，以及保存生成的加密密鑰或者加載使用本地密鑰；

8、多路圖像選擇模塊，用于選擇哪幾路圖像進行拼接和加密處理；

9、圖像操作模塊，用于根據(jù)設置或加載的操作參數(shù)，對所選擇的多路圖像進行圖像預處理、相鄰圖像特征點配準、以及圖像拼接和/或aes圖像加解密；

10、圖像顯示模塊，用于顯示各輸入通道的原始輸入圖像、待拼接的相鄰兩幅圖像、以及全景拼接圖像。

11、進一步的，所述拼接參數(shù)包括：融合寬度，輸入圖像長寬，拼接圖像長寬，輸入圖像視場調(diào)整，縮放，滾動，俯仰角度，投影h矩陣參數(shù)，融合模式，拼接加速模式，以及相鄰圖像配準特征點中的一種或多種；所述融合模式用于設置不同區(qū)域的像素融合權重；拼接加速模式通過調(diào)整采樣插值率進行設置；

12、所述加密參數(shù)包括：密鑰生成方式、加密圖像塊大小設置、aes加密模式相關參數(shù)中的一種或多種，其中：

13、密鑰生成方式包括：固定密鑰、隨機密鑰以及基于圖像內(nèi)容的哈希值密鑰中的一種或多種；圖像加密塊的大小從16字節(jié)到最大256字節(jié)；aes加密模式包括：aes-cbc、aes-ofb、aes-ecb和aes-cfb中的一種或多種。

14、進一步的，圖像操作模塊通過自動或手動選擇兩路相鄰圖像的特征點進行配準。

15、進一步的，圖像顯示模塊包括至少三個顯示區(qū)域，分別用于顯示以下內(nèi)容：

16、縮小的各輸入通道原始輸入圖像；

17、縮小的最終全景拼接圖像或者加密圖像；

18、放大的自定義相鄰兩幅圖像，供手動選取圖像配準特征點；或者放大的全景拼接圖像。

19、進一步的，所述系統(tǒng)還包括：圖像輸出模塊和/或操作時間記錄模塊，其中：

20、圖像輸出模塊，用于保存拼接完成的全景圖像或加密圖像，并指定輸出的文件名稱和位置；

21、操作時間模塊，用于記錄拼接或加密過程的時間消耗，并提供實時的性能評估和優(yōu)化參考。

22、一種用于上述系統(tǒng)的圖像拼接方法，包括以下步驟：

23、拼接參數(shù)設置：根據(jù)需求設置拼接參數(shù)，包括融合寬度、拼接速度、以及融合模式；另外，通過自動或手動選擇相鄰圖像的特征點用于配準；

24、參考點全局坐標計算與配準：根據(jù)選取的參考點坐標，對多路圖像進行相對位置的計算和配準；

25、坐標變換：基于匹配的特征點，對各路圖像進行柱面投影，將每個像素點映射到全局柱面坐標系中，投影公式如下：

26、

27、上述公式將原圖像坐標(x,y)轉(zhuǎn)換為柱面坐標(θ,h)；

28、全局坐標參考點與像素點融合：根據(jù)全局坐標參考點，對多路圖像進行像素點融合，其中：根據(jù)每個像素點距離參考點的距離來計算權重，距離參考點越近，權重越大；然后根據(jù)權重，對待融合的像素點的像素值進行加權平均，實現(xiàn)無縫拼接。

29、一種用于上述系統(tǒng)的aes圖像加解密方法，主要包括以下步驟：

30、生成密鑰和初始向量iv，iv用于確保相同的明文在每次加密時產(chǎn)生不同的密文；

31、加密塊大小設置；

32、加密解密模式設置；

33、根據(jù)設置的加解密模式，生成相應密文；或使用相同的密鑰和初始向量，進行解密。

34、與現(xiàn)有技術相比，本公開的有益效果是：(1)所提供的軟件系統(tǒng)集成了多種圖像處理和加密功能，采用高效的算法和優(yōu)化的處理流程，能夠快速完成多路圖像的預處理、拼接和加密、解密，顯著提高全景圖像處理的效率和安全性，為用戶提供了更好的使用體驗和更廣泛的應用場景；

35、(2)通過自動和手動特征點配準、柱面投影和像素點融合，系統(tǒng)能夠生成高質(zhì)量的全景拼接圖像，減少幾何失真和拼接痕跡；

36、(3)采用aes對稱加密算法，支持多種加密模式和密鑰生成方式，確保了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性；

37、(4)系統(tǒng)支持本地和遠程密鑰的加載和保存，用戶可以根據(jù)需要選擇不同的密鑰管理方式，增強了系統(tǒng)的靈活性和安全性；

38、(5)系統(tǒng)提供實時的性能評估功能，用戶可以實時監(jiān)控拼接和加密過程的時間消耗，便于性能優(yōu)化和調(diào)整；

39、(6)該系統(tǒng)不僅適用于監(jiān)控系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實和醫(yī)療影像，還可應用于其他需要高效安全圖像處理的領域，如無人機航拍、地理信息系統(tǒng)和建筑工程等。

技術特征：

1.一種全景圖像多路拼接及aes加密系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述拼接參數(shù)包括：融合寬度，輸入圖像長寬，拼接圖像長寬，輸入圖像視場調(diào)整，縮放，滾動，俯仰角度，投影h矩陣參數(shù)，融合模式，拼接加速模式，以及相鄰圖像配準特征點中的一種或多種；所述融合模式用于設置不同區(qū)域的像素融合權重；拼接加速模式通過調(diào)整采樣插值率進行設置；

3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，圖像操作模塊通過自動或手動選擇兩路相鄰圖像的特征點進行配準。

4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，圖像顯示模塊包括至少三個顯示區(qū)域，分別用于顯示以下內(nèi)容：

5.根據(jù)權利要求1-4中任一所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：圖像輸出模塊和/或操作時間記錄模塊，其中：

6.一種用于權利要求1-5任一所述系統(tǒng)的圖像拼接方法，包括以下步驟：

7.一種用于權利要求1-5任一所述系統(tǒng)的aes圖像加解密方法，包括以下步驟：

8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述生成密鑰和初始向量iv的步驟，具體方法包括以下三種方式中的任一種：

9.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)設置的加解密模式，生成相應密文的步驟，具體包括：

技術總結
一種全景圖像多路拼接及AES加密系統(tǒng)及方法，主要包括：圖像輸入、IP設置、圖像顯示、參數(shù)設置、參數(shù)顯示、參數(shù)加載保存、圖像操作、多路圖像選擇、圖像輸出和操作時間等模塊；其中，加密模塊支持多種密鑰生成方式和AES加密模式，用戶可根據(jù)需求選擇不同的加密參數(shù)；系統(tǒng)還能夠提供實時的性能評估功能，便于用戶監(jiān)控處理過程。本系統(tǒng)通過集成多種圖像處理和加密功能，能夠解決現(xiàn)有技術中存在的全景圖像處理效率低、拼接參數(shù)不能自定義導致的拼接效果差、加密安全性低等問題，實現(xiàn)高效的全景圖像處理和數(shù)據(jù)安全性，提升了圖像處理的效率和可靠性。

技術研發(fā)人員：劉亦丁,王艷永,任雪冰
受保護的技術使用者：中國北方車輛研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9