[发明专利]一种图像配准方法

说明书

本申请公开了一种图像配准方法及装置，用以在FPGA上实现满足配准效果和处理速度要求的图像配准方法。该方法包括：通过FPGA获取目标图像的第一坐标变换表；第一坐标变换表包括N个元素；其中，一个元素为目标图像中一个像素点在待配准图像中的坐标位置；通过FPGA根据第n个元素的横坐标获取待配准图像中的四个像素点；第n个元素是第一坐标变换表中的任一元素，n依次取遍1到N之间的任意整数；通过FPGA根据四个像素点，计算待配准图像中第n个元素的横坐标所对应的像素点的第一像素值；通过FPGA根据第n个元素的纵坐标，从N个第一像素值中四个第一像素值；通过FPGA根据四个第一像素值和元素的纵坐标，计算第二像素值。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，特别涉及一种图像配准方法。

背景技术

图像配准就是将不同时间、不同成像设备或不同条件下获取的两幅或多幅图像进行匹配和叠加的过程。其中，不同条件包括不同气候、光照度、摄像位置和角度等。现有的图像配准方法分为两大类，包括基于区域的配准方法和基于特征的配准方法。其中，基于区域的配准方法主要使用区域的灰度信息不依赖于图像特征，基于特征的配准方法是从图像中提取固定特征，通过特征之间的匹配完成配准。而这些图像配准方法很多都计算过程复杂只适合运行在中央处理器(Central Processing Unit，CPU)上。但CPU处理大规模数据的能力不强，不适合大分辨率实时视频图像显示的场合。

现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)对大规模数据处理能力强，运算速度快，因此在图像处理方面有很大的优势，在双目相机中常用FPGA来实现图像处理。而图像配准作为图像处理的一个中间环节也需要在FPGA上实现来配合其他图像处理算法，但是现有配准算法一般都比较复杂，完全在FPGA上实现难度比较大，这就需要一种适合在FPGA上实现的图像配准方法。

发明内容

本申请实施例提供了一种图像配准方法，用以实现一种既可以满足配准效果和处理速度的要求又适合在FPGA上实现的图像配准方法。

第一方面，本申请实施例提供了一种图像配准方法，包括：

通过现场可编程逻辑门阵列FPGA获取目标图像的第一坐标变换表；所述第一坐标变换表包括N个元素，N为正整数；其中，一个元素为所述目标图像中一个像素点在待配准图像中的坐标位置；所述目标图像与所述待配准图像是针对同一对象的图像，所述目标图像与所述待配准图像的产生条件不同；

通过所述FPGA根据第n个元素获取所述待配准图像中的四个像素点；所述第n个元素是所述第一坐标变换表中的任一元素，n依次取遍1到N之间的任意整数；所述待配准图像中的四个像素点是所述待配准图像中同一行的像素点；所述四个像素点所在的行是根据所述第n个元素的纵坐标确定的；

通过所述FPGA根据所述四个像素点，计算所述待配准图像中第n个元素所对应的像素点的第一像素值，n依次取遍1到N之间的任意整数；

通过所述FPGA从N个所述第一像素值中获取所述第n个元素对应的四个第一像素值；所述四个第一像素值所在的列号与所述第n个元素的列号相同，且所述四个第一像素值所在的行号是相邻的，所述四个第一像素值中第一个第一像素值所在的行号与所述第n个元素的行号相同；

通过所述FPGA根据所述四个第一像素值以及所述第n个元素的纵坐标，计算第二像素值。

基于上述方案，由于在得到目标图像和待配准图像的坐标变换表之后，采用先水平再垂直的方式进行双三次插值实现对两幅图像的配准，可以降低计算量，因此可以通过FPGA实现对图像的配准，方法简单易于实现。

在一种可能实现的方式中，所述通过FPGA获取目标图像的第一坐标变换表，包括：

通过处理器CPU分别对所述待配准图像和所述目标图像进行特征提取，得到所述待配准图像的第一特征点集合以及所述目标图像的第二特征点集合；