[发明专利]SIFT图像快速匹配的尺寸预处理方法

摘要

一种SIFT图像快速匹配的尺寸预处理方法，其特征是当有M对缩放比例相近的大尺寸图像和小尺寸图像进行匹配时，以一对图像中景物相同部分分辨率尽可能相等为原则，选择一对原始图像做预匹配，确定大尺寸图像的缩小比例。之后，或按照该缩小比例将后续M‑1幅大尺寸图像在匹配前缩小，或利用实时更新的缩小比例将下一幅大尺寸图像在匹配前缩小。除预匹配之外，其余图像匹配的速度随着大尺寸图像的缩小而提升，而匹配的性能并未下降。本发明便于与其他SIFT改进算法相结合，以得到更快的匹配速度。

主权项

一种SIFT图像快速匹配的尺寸预处理方法，其特征是，当有M对具有相近缩小比例的大尺寸图像和小尺寸图像进行匹配时，在大批量进行匹配之前，以两幅图像中景物相同部分分辨率尽可能相等为原则，通过选择一对原始图像做预匹配，确定大尺寸图像的缩小比例；之后，按照该缩小比例将后续M‑1幅大尺寸图像在匹配前做缩小预处理；具体步骤如下：第一步，基于SIFT算法进行一组原始尺寸的大尺寸图像和小尺寸图像预匹配；如果M幅大尺寸图像是序列图像，选取第一对原始图像进行预匹配；第二步，从所有匹配的特征点对中随机选取两对，计算得到第一个缩小比例r1＝小尺寸图像两特征点间距离/大尺寸图像两特征点间距离；第三步，重复第二步N‑1次，得到N‑1个缩小比例r2,…,rN；缩小比例的计算次数N取3～10；第四步，求取N个缩小比例的平均值，得到最终的大尺寸图像缩小比例：r＝(r1+r2+…+rN)/N第五步，在后续的M‑1次图像匹配任务中，先将每幅大尺寸图像缩小到原来的r倍，再和对应的小尺寸图像进行匹配；如果M对缩小比例相近的大尺寸图像和小尺寸图像是序列图像，采用缩小比例跟踪校正策略，在第k+1次匹配时，采用第k次的匹配结果更新缩小比例r，k＝1,…,M‑1，消除第一次预匹配所获得的缩小比例与后续某些图像对的实际缩小比例之间可能存在的偏差；具体如下：步骤1：令k＝1，r＝1，基于SIFT算法进行第一对原始尺寸的大尺寸图像和小尺寸图像预匹配；步骤2：从第k对图像的所有匹配特征点对中随机选取两对计算缩小比例，k＝1时，缩小比例＝小尺寸图像两特征点间距离/大尺寸图像两特征点间距离；k>1时，缩小比例＝小尺寸图像两特征点间距离/缩小的大尺寸图像两特征点间距离，重复该做法N次，共得到N个缩小比例r1,…,rN，求取其平均值r′＝(r1+r2+…+rN)/N，得到更新的大尺寸图像缩小比例r＝r×r′；步骤3：令k＝k+1；步骤4：将第k幅大尺寸图像缩小到原来的r倍，再和第k幅小尺寸图像进行匹配；步骤5：若k＝M，停止匹配过程；否则，转到步骤2。