[发明专利]一种扫描文档图像自动配准方法

摘要

本发明为一种扫描文档图像配准的方法，步骤如下：由改进的特征点检测、旋转参数粗估计、特征点粗匹配、误匹配特征点剔除、精细匹配共五个步骤：对于标准扫描文档图像和待匹配扫描文档图像采用改进的特征点检测算法检测特征点，由特征点的位置估计待匹配扫描文档图像相对与标准扫描文档图像的粗步旋转角度，对于标准图像和经过粗步旋转后的扫描文档图像中的特征点用归一化相关法计算匹配特征点对，并用改进随机采样一致性鲁棒算法剔除误匹配，通过八邻域搜索得到精确的匹配点对的位置，计算标准扫描文档图像与粗步旋转后的待匹配扫描文档图像间的匹配参数，将参数作用于粗步旋转后的待匹配扫描文档图像得到配准图像。

主权项

一种扫描文档图像自动配准方法，其特征在于：该配准方法的步骤包括：改进的特征点检测、旋转参数粗估计、特征点粗匹配、误匹配特征点剔除和精细匹配共五个步骤组成：步骤S1：将标准扫描文档图像在经过人为填涂或添加注释后进行扫描，生成相对于标准扫描文档图像存在旋转、平移变化的待匹配扫描文档图像；利用改进特征点的检测算法对输入的标准扫描文档图像和待匹配扫描文档图像进行检测，得到标准扫描文档图像和待匹配扫描文档图像的特征点的位置信息；步骤S2：利用检测出的标准扫描文档图像和待匹配扫描文档图像中的特征点的位置信息，遍历待匹配扫描文档图像相对于标准扫描文档图像旋转角度中的每一个角度，对于每个遍历的角度，以该遍历角度将待匹配扫描文档图像旋转，同时计算待匹配扫描文档图像特征点的旋转后的位置，获得旋转后的待匹配图像，然后用归一化相关法计算旋转后的图像与标准扫描文档图像间的特征点对，在所有遍历的角度中，在近似正确的旋转角度下使标准扫描文档图像与正确旋转后的待匹配图像间匹配的特征点的对数最大，此时近似正确的旋转角度为待匹配扫描图像相对与标准扫描文档图像的旋转参数的粗估计，用该旋转角度旋转待匹配图像得到粗步旋转后的待匹配图像；步骤S3：计算粗步旋转后的待匹配扫描文档图像和标准扫描文档图像中的以特征点为中心的窗口之间的相似度，来判断旋转后的待匹配图像和标准扫描文档图像两幅图像中点对是否匹配，获得粗匹配特征点对，以粗步旋转后的待匹配扫描文档图像和标准扫描文档图像中的特征点为中心的窗口来计算特征点匹配的过程是一个双向的匹配过程，只有当标准扫描文档图像与粗旋转后的待匹配扫描文档图像中的点互为相似度最大的点时，将这对点作为匹配对，粗匹配的特征点对的个数的就是匹配的对数；步骤S4：剔除误匹配特征点对对粗步旋转后的待匹配扫描文档图像与标准扫描文档图像两幅图像上粗匹配的特征点对，采用改进的随机采样一致性鲁棒算法，剔除在步骤S3中粗匹配后得到的特征点匹配对中的误匹配特征点对；步骤S5：精细匹配利用八近邻的搜索最优匹配点的方法，对于已经剔除误匹配的特征点对的位置进行优化，获得优化后的特征点匹配对的位置信息，再用最小二乘法求解得到粗步旋转后的待匹配扫描文档图像相对与标准扫描文档图像的旋转和平移参数，再将旋转和平移参数作用于粗步旋转后的待匹配图像，生成了一幅新的图像，这幅新的图像就是待匹配扫描文档图像与标准扫描文档图像配准的图像。