[发明专利]一种基于子图像角点特征的快速图像配准方法

权利要求书

1.一种基于子图像角点特征的快速图像配准方法，其特征在于，具体步骤包括：

步骤一、选取参考子图和待配准子图；

从参考图像中选取一子图作为参考子图，从待配准图像中选取一坐标空间与参考子图相同的子图作为待配准子图；

步骤二、提取参考子图和待配准子图的角点；

步骤三、对参考子图和待配准子图上提取的角点进行特征描述，获得各角点的特征向量；

步骤四、将待匹配子图和参考子图上角点的特征向量进行相似性度量和特征匹配，最终得到K个匹配点对；

该步骤的具体过程为：

1)针对每一所提取的角点p_i，寻找与p_i邻近的p个点构成p_i的距离邻域，i＝1，2…N，N为两幅子图上所提取角点的总个数；

2)依次计算待配准子图中每一角点特征向量到参考子图中所有角点特征向量的马氏距离，将马氏距离小于设定阈值d_Mth1的两角点定义为匹配点对，多个匹配点对构成匹配队列1；

3)在匹配队列1中，剔除不在对应距离领域的匹配点对，得到K个匹配点对；

步骤五、基于K个匹配点对，采用最小二乘法计算待配准图像和参考图像之间的变换矩阵H，利用所述变换矩阵H将待配准图像配准到参考图像上。

2.根据权利要求1所述基于子图像角点特征的快速图像配准方法，其特征在于，所述参考子图为参考图像上对比度强、结构特征明显的一幅子图。

3.根据权利要求2所述基于子图像角点特征的快速图像配准方法，其特征在于，所述参考子图的选取过程为：

首先将参考图像分割成n个大小相同的子图，其次计算每个子图的熵和平均梯度，然后选出熵和平均梯度之和最大的子图作为参考子图。

4.根据权利要求3所述基于子图像角点特征的快速图像配准方法，其特征在于，所述n≥4。

5.根据权利要求1或2所述基于子图像角点特征的快速图像配准方法，其特征在于，提取参考子图和待配准子图角点的方法相同，具体过程为：

首先，基于Harris角点检测方法，检测出子图角点；其次，采取邻域非极大抑制和总量抑制的方法对初始检测出的角点进行筛选，提取出前N个角点；然后，去除位于子图边界区域上的角点，从而提取到所需的角点。

6.根据权利要求5所述基于子图像角点特征的快速图像配准方法，其特征在于，所述子图边界区域为距离边界宽度为σ的矩形区域，其中σ为高斯平滑因子。

7.根据权利要求1所述基于子图像角点特征的快速图像配准方法，其特征在于，所述特征向量为角点的12维梯度向量。