[发明专利]一种快速高效的近似重复图像匹配方法

权利要求书

1.一种快速高效的近似重复图像匹配方法，其步骤为：

1)提取训练图像库中每一图像的ORB特征并对每一图像的ORB特征进行非线性映射，即首先对ORB特征1范数归一化，然后对ORB特征向量的每一维进行开平方根运算；然后对训练图像库中所有图像经过非线性映射后的ORB特征利用聚类算法进行聚类，根据聚类结果构建该训练图像库的视觉词汇表；其中，所述聚类算法中根据非线性映射后的ORB特征之间的巴氏距离进行聚类；

2)根据已构建的视觉词汇表，利用局部约束线性编码对训练图像库中每一图像非线性映射的ORB特征进行稀疏编码；

3)提取待匹配图像的ORB特征并对其进行非线性映射，然后根据所建视觉词汇表对该待匹配图像非线性映射的ORB特征进行稀疏编码；

4)计算待匹配图像的稀疏编码与该训练图像库中图像的稀疏编码相似度，若相似度超过设定阈值，则匹配成功，否则匹配失败。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用公式对ORB特征进行所述非线性映射；其中，xi为ORB特征向量x的第i维分量，d为ORB特征向量的维数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用下列公式对所述ORB特征进行稀疏编码：其中，条件1Tci＝1保证了局部约束编码的平移不变性，1T表示元素都为1的向量的转置，Y＝[y1,y2,...,yi,...,yN]表示N个维数为d的非线性映射后的ORB特征，⊙表示向量内元素两两相乘，d为ORB特征的维数，ci∈RM是对非线性映射后的第i个ORB特征yi局部约束线性编码后的稀疏向量。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，采用最大值融合方法对图像进行编码融合，得到该图像的稀疏编码。

5.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，根据图像的稀疏编码对该训练图像库建立倒排索引，得到一倒排索引文件，步骤4)中利用该倒排索引文件，计算该待匹配图像与训练图像库中的所有图像的相似度。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述倒排索引文件的结构为：倒排索引的每一条记录表示一个单词，对应的值为所包含视觉单词的图像ID列表以及对应的TF-IDF值。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，计算该视觉单词对应的TF-IDF值的方法为：TF为该视觉单词的频率，即在其所在图像稀疏编码中的非零元素，IDF值为其中，|D|表示该训练图像库中图像的总数，|Di|表示的是包含视觉单词i的图像数目。