[发明专利]图像匹配系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像识别系统及方法，尤其是关于一种图像匹配系统及方法。

背景技术

机器视觉系统是指通过图像摄取装置获取物体的图像，对图像进行处理以获得所需信息 用于控制现场设备运动的装置。在机器视觉系统中，对图像中物体进行识别、定位是关键环 节之一。目前的图像匹配方法一般是基于图像的像素值，计算量巨大，匹配速度缓慢。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种图像匹配系统，可以提高图像匹配速度。

此外，还有必要提供一种图像匹配方法，可以提高图像匹配速度。

一种图像匹配系统，安装于计算机。该图像匹配系统包括：读取模块、二值化处理模块 、几何图形拟合模块、计算模块、匹配模块及输出模块。读取模块用于从数据库中读取待匹 配图像及模板图像。二值化处理模块用于对该待匹配图像及模板图像进行二值化处理，将该 两幅图像转换为只包括黑白两种颜色的图像，以区分各图像的目标区域与背景区域。几何图 形拟合模块用于从该二值化处理后的待匹配图像的目标区域中提取轮廓特征点，根据轮廓特 征点拟合得到待匹配几何图形，以及从所述二值化处理后的模板图像的目标区域中提取轮廓 特征点，根据轮廓特征点拟合得到一个标准几何图形。所述读取模块，还用于每次从该二值 化处理后的待匹配图像中读取一个待匹配几何图形。计算模块用于确定该待匹配几何图形中 心点的坐标。匹配模块，用于平移该待匹配几何图形使其中心点与所述二值化处理后的模板 图像中标准几何图形的中心点重合后，对该待匹配几何图形进行旋转、缩放，使得该待匹配 几何图形与所述标准几何图形方向相同、相应顶点之间的距离之和最小。所述计算模块，还 用于确定该待匹配几何图形的旋转角度及缩放倍数，并根据所述相应顶点之间的距离之和的 最小值计算该待匹配几何图形与所述标准几何图形的相似度。输出模块用于当该二值化处理 后的待匹配图像中的所有待匹配几何图形都匹配完毕后，输出匹配结果至显示设备显示。

一种图像匹配方法，运行于计算机。该方法包括：(A)从数据库中读取一幅待匹配图 像及一幅模板图像；(B)对该待匹配图像及模板图像进行二值化处理，将该两幅图像转换 为只包括黑白两种颜色的图像，以区分各图像的目标区域与背景区域；(C)从该二值化处 理后的待匹配图像的目标区域中提取轮廓特征点，根据轮廓特征点拟合得到几何图形；(D )从所述二值化处理后的模板图像的目标区域中提取轮廓特征点，根据轮廓特征点拟合得到 一个标准几何图形；(E)从该二值化处理后的待匹配图像中读取一个待匹配几何图形；( F)确定该待匹配几何图形中心点的坐标；(G)平移该待匹配几何图形，使得该待匹配几何 图形的中心点与所述二值化处理后的模板图像中标准几何图形的中心点重合；(H)对该待 匹配几何图形进行旋转、缩放，使得该待匹配几何图形与所述标准几何图形方向相同、相应 顶点之间的距离之和最小；(I)确定该待匹配几何图形的旋转角度及缩放倍数，并根据所 述相应顶点之间的距离之和的最小值计算该待匹配几何图形与所述标准几何图形的相似度； 及(J)判断是否该二值化处理后的待匹配图像中是否还有其它待匹配几何图形未匹配，若 有则返回从该二值化处理后的待匹配图像中读取一个待匹配几何图形的步骤，直到所有待匹 配几何图形匹配完毕后输出匹配结果至显示设备显示。

相较于现有技术，本发明将图像二值化后，从图像中提取轮廓特征点，根据轮廓特征点 拟合得到几何图形，基于几何图形对图像进行匹配，减少了匹配过程中的计算量，提高了匹 配速度。

附图说明

图1是本发明图像匹配系统较佳实施例的应用环境图。

图2是本发明图像匹配系统较佳实施例的功能模块图。

图3是本发明图像匹配方法较佳实施例的流程图。

具体实施方式

如图1所示，是本发明图像匹配系统较佳实施例的应用环境图。该图像匹配系统200安装 并运行于计算机20。所述计算机20与数据库10及显示设备30相连接。

数据库10用于储存待匹配图像及模板图像。在本实施例中，所述待匹配图像是由图像摄 取装置，例如电荷耦合装置(charge coupled device，CCD)拍摄得到的物体的图像。模板 图像指的是一幅包括一个目标物体的子图像。