[发明专利]一种用于地理影像拼接的灰度影像匹配方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于地理影像拼接的灰度影像匹配方法及装置，所述方法包括：对第一地理影像进行极坐标转换，得到唯一表示所述第一地理影像的第一数据串；获取第二地理影像中目标图案的轮廓；在目标图案搜索区中选取与第一地理影像同样大小的匹配区域，对所述匹配区域进行极坐标转换，得到唯一标识所述匹配区域的第二数据串；计算所述第一数据串与所述第二数据串的相似度；直到所有的匹配区域均完成相似度计算，选取相似度最大的匹配区域作为目标图案，获取所述目标图案的位置与方向。本发明预处理缩小了匹配的搜索范围，提高了匹配速度；像素点顺序组合计算得到唯一表示影像的数据串，使得数据变小且唯一准确，从而提高匹配的速度和准确度。

技术领域

本发明涉及影像匹配领域，具体涉及一种用于地理影像拼接的灰度影像匹配方法及装置。

背景技术

图像匹配技术作为近代信息处理领域最为重要的技术之一，已经在越来越广泛的领域中得到了运用，包括资源分析、气象预报、医疗诊断、工业制造、安防监控、智能交通等。图像匹配是指通过一定的匹配算法在两幅或多幅图像之间识别同名点，如二维图像匹配中通过比较目标区和搜索区中相同大小的窗口的相关系数，取搜索区中相关系数最大所对应的窗口中心点作为同名点。其实质是在基元相似性的条件下，运用匹配准则的最佳搜索问题。灰度图像的匹配技术目前被广泛的运用在生活和工作中农，然而传统的匹配方法耗时长，难以满足现在高速发展的科技要求，匹配的准确率低受、易受干扰等缺点。

现有的图像匹配主要分为两类，一是基于灰度的匹配方法，二是基于特征的匹配方法。现有的影像匹配只能完成简单的图像匹配，即参考影像和待匹配影像之间的平移、尺度、旋转等几何差异以及辐射差异不能太大。而在大多数情况下因为拍摄角度以及天气等因素导致无人机拍摄得到的影像平移、尺度、旋转等几何差异大以及辐射差异大，导致现有技术无法对无人机拍摄的影像进行准确匹配。传统的影像匹配方法是以目标检测图像对待检测图像进行全图像的匹配，匹配速度慢。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中无法对平移、尺度、旋转等几何差异大以及辐射差异大的影像进行快速准确匹配的缺陷，从而提供一种用于地理影像拼接的灰度影像匹配方法及装置。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种用于地理影像拼接的灰度影像匹配方法，包括：

对第一地理影像进行极坐标转换，并将转换后的第一地理影像数据转换为用于唯一表示所述第一地理影像的第一数据串；

重复执行以下步骤，直至对所有的匹配区域均完成相似度计算：获取第二地理影像中目标图案的轮廓，作为目标图案搜索区；在目标图案搜索区中选取与第一地理影像同样大小的匹配区域，对所述匹配区域进行极坐标转换，并将转换后的匹配区域图像数据转换为用于唯一标识所述匹配区域的第二数据串；计算所述第一数据串与所述第二数据串的相似度；

选取相似度最大的匹配区域作为目标图案，获取所述目标图案的位置与方向。

本发明实施例提供的用于地理影像拼接的灰度影像匹配方法，通过对第一影像进行极坐标转换，再将转换后的第一地理影像数据转换为唯一表示该地理影像的第一数据串，在该过程中，对数据进行处理，转换成唯一对应的第一数据串使得该第一影像在后续的处理过程中具有了唯一确定的身份识别码有利于提高匹配计算的速度及准确度。在对第二地理影像进行转换时采用相同的转换方法，以保证每一地理影像的所唯一对应表示的数据串是同一套体系的，确保其数据串在进行相似度匹配时不会出现错误。在实际工作中，待匹配影像往往很大面积，本发明实施例通过获取第二地理影像中目标图案的轮廓作为目标搜索区，缩小了要进行匹配的区域，加快了匹配的速度，节约了资源和时间。在目标图案的搜索区中选取与第一地理影像同样大小的匹配区域，保证了数据串之间的关联性更强，同样的大小、同样的转换方式，使得计算得到的数据串是一体的、系统的，为后续的相似度计算提供了更加准确且相匹配的数据串。