[发明专利]基于极线几何以及ESS的图像定位方法

摘要

本发明属于图像处理技术领域，涉及一种基于极线几何以及ESS的图像定位方法，包括下列步骤：输入待定位图像和候选域图像，分别提取它们的SIFT特征点和特征描述符；建立候选域和待定位图像之间的匹配；获取ESS初步定位矩形：建立极线几何基础矩阵；利用基础矩阵甄选匹配点；遍历匹配点，并进行矩形增长，得到定位区域。本发明提升了图像检索定位的查全率和查准率，扩展了计算机视觉和图像检索的应用领域。

主权项

1.一种基于极线几何以及ESS的图像定位方法，包括下列步骤：步骤1：输入待定位图像和候选域图像，分别提取它们的SIFT特征点和特征描述符；步骤2：建立候选域和待定位图像之间的匹配：(1)对待定位图像中当前待匹配特征点描述向量与候选域图像中所有的 特征点描述向量进行内积运算得到一组数值；(2)对上述的一组数值取反余弦值后由小到大的排序，其中的最小数值所对应的一组特征点为所需判定是否匹配的对象，倘若该数值与第二小的数值之间的比值低于预设阈值，那么最小数值所对应的两个特征点被认为是匹配的，否则不匹配。步骤3：获取初步定位矩形：(1)根据候选域图像的大小生成一个等大小的M，矩阵中每一个元素代表对应像素点处的特征点的匹配与否，对于匹配的特征点，其在矩阵中所对应的元素被赋予一个正分，对于不匹配的特征点，被赋予一个负分，其他的非特征点，被赋予的分值为0；(2)建立两个与矩阵M等大的正、负权值矩阵，把M中的正分和负分分别装入正、负权值矩阵中；(3)然后将正负权值分别在对应的权值矩阵中进行积分，使得正负权值矩阵中的每一点所对应分数为这点对应像素及其左上方所构成矩阵的总分；(4)运用ESS方法，得出初步定位矩形；步骤4：建立极线几何基础矩阵(1)建立极线几何约束条件：设x₁x₂为同一个物体X在不同拍摄位置的视平面上的投影；F为两个视角之间的基础矩阵，l₁为x₁在x₂视平面上的极线，对于一个图里的每一点x₁，它和它的对应点x₂之间满足如下公式：点x₁在其对应的不同视角平面上有极线l₁满足如下公式：l₁＝Fx₁；(2)如果ESS定位矩形中的匹配点个数大于或等于8，就通过对该匹配点集的计算，得出基于极线几何关系的3乘3基础矩阵F；步骤5：利用基础矩阵甄选匹配点：对于候选区域内每一个已经匹配的特征点运用基础矩阵F，根据步骤4所述的公式计算出一条在待定位图像中的直线，然后计算该特征点在待定位图像中的特征点距直线的几何距离，若距离大于预设阈值即判定为错误匹配。步骤6：遍历匹配点，并进行矩形增长，得到定位区域。