[发明专利]一种快速互相关灰度图像匹配方法与装置

权利要求书

1.一种快速互相关灰度图像匹配方法，其特征在于，用于在灰度目标图像中查找目标图案的位置与方向，包括：

（1）对模板图像进行极坐标转换，并将转换后的模板图像数据转换为一维数组，将其定义为模板图像一维数组；

（2）获取灰度目标图像中目标图案的外接盒，将其定义为目标图案搜索区,其中所述外接盒是指包含目标图案的最小长方形；

（3）在目标图案搜索区中选取与模板图像同样大小的匹配区域，对所述匹配区域进行极坐标转换，并将转换后的匹配区域图像数据也转换为一维数组，将其定义为匹配区域一维数组，计算所述匹配区域一维数据与所述模板图像一维数组的相关性；

（4）重复步骤（3），直至对所有的匹配区域均完成相关性计算，选取相关性最大的匹配区域作为目标图案，获取所述目标图案的位置与方向。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）具体包括：设模板图像的宽度为W_M，模板图像的高度为H_M，模板图像某点的像素灰度值为Mode[Y][X]，其中0≤Y<H_M，0≤X<W_M，则模板图像的中心点坐标为Y_CM=(H_M-1)/2，X_CM=(W_M-1)/2，以模板图像中心为圆心，以模板W_M/2和H_M/2的最小值为半径R_M，进行极坐标转换，转换后的图像表示为像素灰度值的一维数组：ModePolar[P]=Mode[Y][X]，其中Y=FLOOR(Y_CM-ρsinθ_M)，X=FLOOR(X_CM+ρcosθ_M)，FLOOR符号代表取比括号中的数小的最大整数，ρ=1,2…R_M,θ_M=0,Δθ,2Δθ…2π,Δθ为角度匹配的精度，N=CEIL((2π/Δθ+1)·R_M-1)，CEIL代表取比括号中的数大的最小整数，将ModePolar[P]数组复制1份，2个数组首尾相连组成新的一维数组ModePolar D[Q]，其中Q=0,1,2…2N，并计算归一化互相关参数：

SM=ΣP=0P=NModePolar[P]]]>

S(M2)=ΣP=0P=N(ModePolar[P])2]]>

SM2=(ΣP=0P=NModePolar[P])2]]>

corrDen=N·S(M2)-SM2.]]>