[发明专利]图像序列配准方法

说明书

技术领域

本发明属于数字图像处理技术及OCR(光学字符识别)技术领域，特别涉及一种图像序列配准方法。

背景技术

电子扫描笔(简称扫描笔)是OCR的重要应用之一。扫描笔的技术原理大致为：首先，光学摄像头按照一定频率对被扫描资料进行连续拍照，获取被扫资料的图像序列。然后将图像序列拼接成一幅全景图像并进行OCR处理。图像拼接的核心就是进行相邻图像帧的配准。

图像配准方法常见的有基于像素的配准。基于像素的配准方法通常包括在时域内基于像素的配准方法和在频域内基于像素的配准方法两类。

频域内基于像素的配准方法主要是相位相关算法，由于假设图像具有周期性，当图像重叠率较大时，可以近似认为满足周期性假设，配准效果较好。但是当图像重叠区域较小时，算法就会失败，无法实现配准。因此，频域内基于像素的配准方法的鲁棒性较差。

时域内基于像素的配准方法常用的方法之一是全局搜索法。在全局搜索法中，待配准的图像通常是彩色或灰度图像。全局搜索算法就是逐像素计算彩色或灰度图像的重叠区域相似性。相似性一般采用相关系数(correlation coefficent)或者误差平方和(Sum ofSquared Difference)来度量。但是，这种基于彩色或灰度图像的配准方法计算量大，配准速度慢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种图像序列配准方法，提高配准的准确性和快速性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种图像序列配准方法，包括：

步骤(1)，计算待配准图像的积分图，所述待配准图像包括相邻的参考图像和新来图像且均为二值化后的图像；

步骤(2)，对所述待配准图像进行补零，利用FFT计算补零后所述待配准图像的相关函数值；

步骤(3)，根据所述待配准图像的积分图和相关函数值，逐点计算配准系数；

步骤(4)，根据所述配准系数挑选候选配准位置；

步骤(5)，在所述候选配准位置中根据所述相关函数值得配准结果。

优选地，所述方法还包括：根据所述配准系数度量二值图像重叠区域的相似性。

优选地，所述计算待配准图像的积分图具体为：根据所述待配准图像中对应点的左上部的所有点的像素值之和，计算待配准图像的积分图。

优选地，对所述待配准图像进行补零具体为：根据补零后图像的宽度不小于2×M-1，补零后图像的高度应该不小于2×N-1，对所述带配准图像进行补零，其中M为原图宽，N为原图高。

优选地，配准位置(u，v)的取值范围为u∈[0，2×M-2]、v∈[0，2×N-2]。

优选地，所述步骤(4)具体为：按从大到小顺序搜索预定数目的配准系数局部极大值，将上述选出的配准系数对应的配准位置作为候选配准位置。

优选地，所述步骤(5)具体为：在候选配准位置中取相关函数值最大的配准位置作为最终的配准位置。

优选地，所述步骤(3)具体为：

根据计算配准系数，其中，R(u，v)表示在配准位置(u，v)处的配准系数，T为参考图像，N为新来图像；T(x，y)为参考图像T在点(x，y)处的值；N(x-u，y-v)为新来图像N在点(x-u，y-v)处的值；Φ为参考图像T中的重叠区域。

优选地，如果(x，y)处是前景像素点则T(x，y)为1，否则T(x，y)为0；N(x-u，y-v)的取值规则与T(x，y)相同。

优选地，利用FFT快速计算方法计算以确定