[发明专利]图像匹配方法和系统

说明书

本公开公开了一种图像匹配方法和系统，涉及图像处理领域。该方法包括：提取目标图像和源图像的角点；生成目标图像和源图像的角点的描述子；将目标图像的角点的描述子，与源图像的角点的描述子进行匹配，确定目标图像和源图像间的匹配角点对；判断匹配角点对之间是否满足变换关系求解条件；若满足，则确定目标图像与源图像匹配，否则，确定目标图像与源图像不匹配。本公开使用角点代替关键点，物理含义更明确，图像匹配速度更快。

技术领域

本公开涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像匹配方法和系统。

背景技术

目前，进行图像匹配时，利用的是SURF(Speeded Up Robust Features，加速稳健特征)图像匹配方法，即提取图像的SURF关键点，然后实现图像匹配。但相关图像匹配速度较慢，不能满足实时性要求较高的场景。

发明内容

本公开要解决的一个技术问题是，提供一种图像匹配方法和系统，能够提高图像匹配的速度。

根据本公开一方面，提出一种图像匹配方法，包括：提取目标图像和源图像的角点；生成目标图像和源图像的角点的描述子；将目标图像的角点的描述子，与源图像的角点的描述子进行匹配，确定目标图像和源图像间的匹配角点对；判断匹配角点对之间是否满足变换关系求解条件；若满足，则确定目标图像与源图像匹配，否则，确定目标图像与源图像不匹配。

在一些实施例中，目标图像的角点的描述子为多尺度下的描述子；源图像的角点的描述子为单一尺度下的描述子。

在一些实施例中，判断匹配角点对之间是否满足变换关系求解条件包括：在匹配角点对中任意选取预定个数的测试角点对，其中预定个数为大于等于4的自然数；将测试角点对的每个像素坐标代入透视变换关系式，确定透视变换关系式的变换参数；将匹配角点对中除测试角点对外的其他角点对的每个像素坐标，代入确定变换参数的透视变换关系式，确定满足透视变换关系式的角点对，和不满足透视变换关系式的角点对；依次迭代执行上述步骤预定次数，选择满足透视变换关系式的角点对个数最多的透视变换关系式作为最优变换关系式；若满足最优变换关系式的角点对的个数，小于不满足最优变换关系式的角点对的个数，则确定匹配角点对之间不满足变换关系求解条件。

在一些实施例中，判断匹配角点对之间是否满足变换关系求解条件还包括：若满足最优变换关系式的角点对的个数，大于等于不满足最优变换关系式的角点对的个数，则将目标图像中的预定个数的极值角点的像素坐标代入最优变换关系式，得到对应的预定个数的极值特征点对应的像素坐标；根据极值特征点对应的像素坐标，确定极值特征点是否能够构成一个凸包；若能够构成一个凸包，则确定匹配角点对之间满足变换关系求解条件，否则，确定匹配角点对之间不满足变换关系求解条件。

根据本公开的另一方面，还提出一种图像匹配系统，包括：角点检测模块，被配置为提取目标图像和源图像的角点；描述子生成模块，被配置为生成目标图像和源图像的角点的描述子；角点匹配模块，被配置为将目标图像的角点的描述子，与源图像的角点的描述子进行匹配，确定目标图像和源图像间的匹配角点对；图像匹配模块，被配置为判断匹配角点对之间是否满足变换关系求解条件；若满足，则确定目标图像与源图像匹配，否则，确定目标图像与源图像不匹配。

在一些实施例中，目标图像的角点的描述子为多尺度下的描述子；源图像的角点的描述子为单一尺度下的描述子。

在一些实施例中，图像匹配模块被配置为在匹配角点对中任意选取预定个数的测试角点对，其中预定个数为大于等于4的自然数；将测试角点对的每个像素坐标代入透视变换关系式，确定透视变换关系式的变换参数；将匹配角点对中除测试角点对外的其他角点对的每个像素坐标，代入确定变换参数的透视变换关系式，确定满足透视变换关系式的角点对，和不满足透视变换关系式的角点对；依次迭代执行上述步骤预定次数，选择满足透视变换关系式的角点对个数最多的透视变换关系式作为最优变换关系式；若满足最优变换关系式的角点对的个数，小于不满足最优变换关系式的角点对的个数，则确定匹配角点对之间不满足变换关系求解条件。