[发明专利]一种内窥镜图像特征点匹配方法及系统

权利要求书

1.一种内窥镜图像特征点匹配方法，其特征在于，包括：

S1，基于两幅待匹配的内窥镜图像提取图像特征点，并基于特征描述子相似度完成所述图像特征点匹配，获取所述图像特征点的初始匹配点对集合；

S2，基于所述两幅待匹配的内窥镜图像间的未知形变和所述图像特征点局部邻域结构之间的对应关系以及局部结构，对所述初始匹配点对集合进行局部距离约束，并结合仿射参数和对应特征点运动信息，对特征点信息进行扩展，估算相似度边界，得到具有运动一致性的特征点对应关系集合；

S3，基于所述特征点对应关系集合对空间距离感知进行优化，生成双边仿射运动一致性模型，设置双边运动边界的自适应距离阈值参数，得到全局图像对应的内点匹配集合，实现所述两幅待匹配的内窥镜图像之间的特征点匹配。

2.根据权利要求1所述的一种内窥镜图像特征点匹配方法，其特征在于，所述S2的步骤具体包括：

S21，建立所述两幅待匹配的内窥镜图像间的未知形变和所述图像特征点局部邻域结构之间的对应关系；

S22，基于每个所述图像特征点，在对应点集合中相应的6个最近点来构建所述局部结构；

S23，基于所述两幅待匹配的内窥镜图像间的未知形变和所述图像特征点局部邻域结构之间的对应关系，且任意所述初始匹配点对与其邻域点之间的距离固定，设置阈值参数，计算并获得具有局部性保持的内点集合，实现局部距离约束；

S24，对所述待匹配的两幅图像提取的所述特征点信息进行扩展，添加特征点对应的运动信息，应用相似度边界函数，得到具有所述运动一致性的特征点对应关系集合。

3.根据权利要求2所述的一种内窥镜图像特征点匹配方法，其特征在于，所述步骤S22包括基于欧几里得距离公式进行计算，得到基于每个所述图像特征点及其在所述对应点集合中相应的6个最近点来构建的所述局部结构。

4.根据权利要求3所述的一种内窥镜图像特征点匹配方法，其特征在于，所述步骤S24中应用相似度边界函数，得到所述具有运动一致性的特征点对应关系集合，是基于所述具有局部性保持的内点集合所得到。

5.根据权利要求2所述的一种内窥镜图像特征点匹配方法，其特征在于，所述S3的步骤具体包括：

S31，基于所述特征点对应关系集合，应用双边变化的仿射运动边界，获得所述双边仿射运动一致性模型；

S32，设置所述双边运动边界的自适应空间阈值参数，得到所述全局图像对应的内点匹配集合，实现所述两幅待匹配的内窥镜图像之间的特征点匹配。

6.根据权利要求5所述的一种内窥镜图像特征点匹配方法，其特征在于，

所述步骤S32中设置所述双边运动边界的自适应空间阈值参数，具体包括：

结合局部结构保持模型，将所述双边运动边界的自适应空间阈值参数设置为与所述局部结构的距离约束阈值参数保持一致。

7.根据权利要求6所述的一种内窥镜图像特征点匹配方法，其特征在于，

所述步骤S32中计算并得到所述全局图像对应的内点匹配集合，具体包括：

通过设置所述图像特征点在双边运动边界两个方向上的估算结果，和所述图像特征点噪声观测数据之间的距离阈值来得到所述全局图像对应的内点匹配集合。

8.一种内窥镜图像特征点匹配系统，其特征在于，包括：

第一处理模块，用于基于两幅待匹配的内窥镜图像提取图像特征点，并基于特征描述子相似度完成所述图像特征点匹配，获取所述图像特征点的初始匹配点对集合；

第二处理模块，用于基于所述两幅待匹配的内窥镜图像间的未知形变和所述图像特征点局部邻域结构之间的对应关系以及局部结构对所述初始匹配点对集合进行局部距离约束，结合仿射参数和对应特征点运动信息对特征点信息进行扩展，估算相似度边界，得到具有运动一致性的特征点对应关系集合；

第三处理模块，用于基于所述特征点对应关系集合对空间距离感知进行优化，生成双边仿射运动一致性模型，设置双边运动边界的自适应距离阈值参数，得到全局图像对应的内点匹配集合，实现所述两幅待匹配的内窥镜图像之间的特征点匹配。