[发明专利]一种基于圆投影的快速图像匹配方法

权利要求书

1.一种基于圆投影的快速图像匹配方法，其特征是对任意大小样本图像，提取圆形模板，利用混合圆投影算法将二维图像转换到一维向量，以快速提取图像特征用于图像匹配，具体为：对选定的圆形模板图像，首先进行金字塔分解，将其降采样到指定层，然后使用混合圆投影变换计算出每一层模板的混合圆投影向量，并确定每一层的得分阈值；对待检测图像，首先进行金字塔分解，降采样到指定层，并从图上依次选择搜索子图，搜索子图为圆形，和降采样后的模板尺寸一致，并计算搜索子图的混合圆投影向量，然后对降采样后的模板和搜索子图的混合圆投影向量使用NCC算法计算相似度得分，得到某点所在子图对应的得分，结合阈值的局部聚类算法对得到的点过滤，逐层扩大搜索，使用非极大值抑制算法得到目标匹配位置，最后使用角度直方图估计策略得到目标的旋转角度，完成旋转目标的匹配。

2.根据权利要求1所述的一种基于圆投影的快速图像匹配方法，其特征是求取图像混合圆投影向量的具体步骤为：

1)原始均值投影向量P(r)如下式所示：

其中，n(r)为半径为r的圆周上的像素个数，T(r,θ)为模板图上对应半径r和旋转角度θ的点的灰度值，R为选定圆形模板的半径；

2)方差投影σ(r)定义如下：

其中，T(r,θ)为模板图上对应点的灰度值；n(r)为半径为r上的圆周上的像素个数；

3)结合原始均值投影(1)和方差投影(2)，计算模板图和搜索子图的混合投影向量H_p(r)、H_s(r)分别定义如下：

H_p(r)＝ω_m×P_p(r)+ω_σ×σ_p(r) (3)

H_s(r)＝ω_m×P_s(r)+ω_σ×σ_s(r) (4)

其中，ω_m、ω_σ分别为均值投影和方差投影的权重因子。

3.根据权利要求1所述的一种基于圆投影的快速图像匹配方法，其特征是相似度计算具体为：

其中，H_p(r)、H_s(r)分别是模板图和搜索子图的混合圆投影向量，分别是模板图和搜索子图R_max～R_min范围内混合圆投影的平均值；R_max、R_min分别是计算相似度时选择的外环和内环大小；得到的相似度f在-1到1之间。