[发明专利]全仿射不变SURF特征点检测方法及装置在审

专利信息
申请号: 201410212300.6 申请日: 2014-05-19
公开(公告)号: CN104021549A 公开(公告)日: 2014-09-03
发明(设计)人: 王好谦;张新;邵航;戴琼海 申请(专利权)人: 清华大学深圳研究生院
主分类号: G06T7/00 分类号: G06T7/00;G06T3/00
代理公司: 深圳新创友知识产权代理有限公司 44223 代理人: 杨洪龙
地址: 518055 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 全仿射 不变 surf 特征 检测 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种全仿射不变SURF特征点检测方法,其特征是,包括如下步骤:

CPU将原始图像的原始像素值依次线性地存储到存储器的第一存储空间内;

FPGA的仿射变换模块根据原始图像的原始像素值所在的存储器的存储地址,计算出原始像素值的原始像素坐标;

所述仿射变换模块根据Flash存储器存储的原始像素坐标与目标像素坐标的坐标对应关系,查找与所述原始像素坐标对应的目标像素坐标,将所述原始像素坐标的原始像素值存储到目标像素坐标对应的第二存储空间内;

FPGA的插值模块对存储于第二存储空间内的仿射变换后图像进行如下处理:

I1(x,y)=I(x,y)(1-dx)+I(x+1,y)dx

I2(x,y)=I(x,y+1)(1-dx)+I(x+1,y+1)dx;

I3(x,y)=I1(x,y)(1-dy)+I2(x,y)dy

其中,I(x,y)表示仿射变换后图像的目标像素坐标(x,y)的目标像素值,dx表示已知的x坐标的小数部分,dy表示已知的y坐标的小数部分,I1(x,y),I2(x,y)表示运算中间结果,I3(x,y)为最终像素值;

所述插值模块将最终像素值存储到第三存储空间内;

所述FPGA向所述CPU发送仿射变换完成的信号;

CPU将原始图像进行积分运算后得到积分图像:

其中,I(i,j)表示原始像素坐标(i,j)处的原始像素值,IΣ(x',y')表示原始像素坐标(x',y')处的积分像素值;

CPU将积分图像的积分像素值依次线性地存储到存储器的第四存储空间内;

FPGA的滤波模块利用盒式滤波器对所述积分图像进行滤波处理:

盒式滤波子计算步骤:λΣ=λ(PA+PD-PC-PD),其中,A、B、C和D表示盒式滤波器中权值为λ的矩形区域,PA、PB、PC和PD分别表示以像素坐标(x,y)为邻域的与矩形区域对应的左上角、右上角、左下角和右下角位置的积分像素值;

将盒式滤波器的多个不同权值的矩形区域分别进行所述盒式滤波子计算步骤处理,将得到的多个结果进行相加即得到盒式滤波结果;

滤波模块对所述积分图像分别进行X方向、Y方向和XY方向进行盒式滤波分别得到X盒式滤波结果Dxx,Y盒式滤波结果Dxy和XY盒式滤波结果Dyy

FPGA的Hession矩阵计算模块进行如下计算:

其中,H为包含了全仿射不变SURF特征点的Hession矩阵,ω为修正参数;

FPGA将所述Hession矩阵存储到所述存储器的第五存储空间内;

FPGA向所述CPU发送Hession矩阵计算完毕的信号。

2.如权利要求1所述的全仿射不变SURF特征点检测方法,其特征是,当所述最终像素值存储到所述第三存储空间内后,所述FPGA向所述CPU发送中断信号,所述CPU根据所述中断信号从所述第三存储空间取出对应的最终像素值。

3.如权利要求1所述的全仿射不变SURF特征点检测方法,其特征是,当所述Hession矩阵存储到所述存储器的第五存储空间内后,所述FPGA向所述CPU发送中断信号,所述CPU根据所述中断信号从所述第五存储空间内取出所述Hession矩阵。

4.如权利要求1所述的全仿射不变SURF特征点检测方法,其特征是,修正参数ω为0.8。

5.如权利要求1所述的全仿射不变SURF特征点检测方法,其特征是,积分图像中被滤波的像素坐标(x,y)满足:

s≤x≤w-s

s≤y≤h-s;

其中w,h分别表示原始图像的宽和高,s表示盒式滤波器的尺寸。

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