[发明专利]图像匹配方法和装置

摘要

本发明提供一种图像匹配方法和装置，通过计算待匹配截图和源图像的SIFT特征点和SIFT特征向量，根据待匹配截图和所述源图像的SIFT特征点和SIFT特征向量，计算待匹配截图和所述源图像的特征匹配点对，进而根据待匹配截图和源图像的特征匹配点对，确定确定特征匹配点对的映射关系，根据所述映射关系确定所述待匹配截图各个角点在所述源图像中的对应位置，以此识别出目标区域，通过SIFT算法进行图像匹配，并且在识别目标区域时只将待匹配截图的各个角点映射到源图像中，避免引入错误的匹配点对，可以提高图像匹配的准确度。

主权项

1.一种图像匹配方法，其特征在于，包括：计算待匹配截图和源图像的SIFT特征点和SIFT特征向量；根据所述待匹配截图和所述源图像的SIFT特征点和SIFT特征向量，确定所述待匹配截图和所述源图像的特征匹配点对；根据所述待匹配截图和所述源图像的特征匹配点对，确定特征匹配点对的映射关系；根据所述映射关系确定所述待匹配截图各个角点在所述源图像中的对应位置，以此识别出目标区域；所述根据所述映射关系确定所述待匹配截图各个角点在所述源图像中的对应位置，以此识别出目标区域之后，所述方法还包括：计算所述待匹配截图和所述目标区域的相似度；根据所述相似度确定所述目标区域的可信度，当所述目标区域的可信度大于预设的第二阈值时，确定所述目标区域有效；所述计算所述待匹配截图和所述目标区域的相似度，包括：对所述待匹配截图和所述目标区域进行归一化处理，归一化为所述待匹配截图和所述目标区域中像素较小的图像的像素；根据所述待匹配截图归一化后的像素和所述目标区域归一化后的像素计算所述待匹配截图和所述目标区域的相似度；所述根据所述待匹配截图和所述源图像的特征匹配点对，确定特征匹配点对的映射关系，包括：当所述待匹配截图和所述源图像的特征匹配点对的数目大于或等于4时，根据所述待匹配截图和所述源图像的特征匹配点对，计算所述待匹配截图和所述源图像的单映射矩阵；所述根据所述映射关系确定所述待匹配截图各个角点在所述源图像中的对应位置，以此识别出目标区域，包括：根据所述单映射矩阵计算所述待匹配截图的N个角点映射到所述源图像上的N个角点的坐标，所述待匹配截图的N个角点映射到所述源图像上的N个角点为所述目标区域的角点，N为大于或等于4的正整数；其中，所述根据所述待匹配截图和所述源图像的特征匹配点对，计算所述待匹配截图和所述源图像的单映射矩阵，包括：根据所述待匹配截图和所述源图像的特征匹配点对，确定所述待匹配截图的所有匹配SIFT特征点在所述源图像上对应的第一SIFT特征点的坐标；根据所述待匹配截图和所述源图像的每个特征匹配点对的坐标，计算所述待匹配截图和所述源图像的单映射矩阵；根据所述单映射矩阵计算所述待匹配截图的每个匹配SIFT特征点在所述源图像上对应的第二SIFT特征点的坐标；计算所述待匹配截图的每个匹配SIFT特征点在所述源图像上对应的第一SIFT特征点的坐标与第二SIFT特征点的坐标之间的距离；按照所述待匹配截图的所有匹配SIFT特征点在所述源图像上对应的第一SIFT特征点的坐标与第二SIFT特征点的坐标之间的距离从小到大对所述待匹配截图的所有匹配SIFT特征点进行排序；计算所述待匹配截图的所有匹配SIFT特征点中前一半的匹配SIFT特征点在所述源图像上对应的第一SIFT特征点的坐标与第二特征点的坐标之间的距离的平均值；比较所述待匹配截图的每个匹配SIFT特征点在所述源图像上对应的第一SIFT特征点的坐标与第二特征点的坐标之间的距离与所述平均值的大小；剔除所述待匹配截图和所述源图像中第一SIFT特征点的坐标与第二SIFT特征点的坐标之间的距离大于x倍的所述平均值的错误特征匹配点对，2≤x≤3；根据所述待匹配截图和所述源图像剔除错误特征匹配点对后剩余的特征匹配点对更新所述待匹配截图和所述源图像的单映射矩阵，直至所述待匹配截图和所述源图像中的所有错误特征匹配点对都被剔除，得到所述待匹配截图和所述源图像的准确特征匹配点对，将根据所述待匹配截图和所述源图像的准确特征匹配点对计算得到精确单映射矩阵作为所述待匹配截图和所述源图像的单映射矩阵；所述根据所述待匹配截图和所述源图像的特征匹配点对，确定特征匹配点对的映射关系，包括：当所述待匹配截图和所述源图像的特征匹配点对的数目等于2时，判断两个特征匹配点对是否共x轴或共y轴；当所述两个特征匹配点对不共x轴也不共y轴时，根据所述两个特征匹配点对的坐标计算x轴的缩放比以及y轴的缩放比；所述根据所述映射关系确定所述待匹配截图各个角点在所述源图像中的对应位置，以此识别出目标区域，包括：根据所述x轴的缩放比、所述y轴的缩放比和所述待匹配截图的中心点坐标，计算所述待匹配截图的中心点在所述源图像中的映射点的坐标，所述待匹配截图的中心点在所述源图像中的映射点为所述目标区域的中心点；当所述两个特征匹配点对共x轴或共y轴或同时共x轴和共y轴时，则确定所述两个特征匹配点对在源图像上的两个点的中点为所述目标区域的中心点；根据所述待匹配截图的长度、宽度以及所述目标区域的中心点的坐标，确定所述目标区域的各角点的坐标；所述根据所述待匹配截图和所述源图像的特征匹配点对，确定特征匹配点对的映射关系，包括：当所述待匹配截图和所述源图像的特征匹配点对的数目等于3时，从3个特征匹配点对中选择两个特征匹配点对；确定选择的两个特征匹配点对的中点；判断选择的两个特征匹配点对的中点与剩余的一个特征匹配点对是否共x轴或共y轴；当选择的两个特征匹配点对的中点与剩余的一个特征匹配点对不共x轴也不共y轴时，根据选择的两个特征匹配点对的中点的坐标与剩余的一个特征匹配点对的坐标计算x轴的缩放比以及y轴的缩放比；所述根据所述映射关系确定所述待匹配截图各个角点在所述源图像中的对应位置，以此识别出目标区域，包括：根据所述x轴的缩放比、所述y轴的缩放比和所述待匹配截图的中点坐标，计算所述待匹配截图的中心点在所述源图像中的映射点的坐标，所述待匹配截图的中心点在所述源图像中的映射点为所述目标区域的中心点；当选择的两个特征匹配点对的中点与剩余的一个特征匹配点对共x轴或共y轴或同时共x轴和共y轴时，则确定选择的两个特征匹配点对的中点与剩余的一个特征匹配点对在源图像上的两个点的中点为所述目标区域的中心点；根据所述待匹配截图的长度、宽度以及所述目标区域的中心点的坐标，确定所述目标区域的各角点的坐标；所述根据所述待匹配截图和所述源图像的特征匹配点对，确定特征匹配点对的映射关系，包括：当所述待匹配截图和所述源图像的特征匹配点对的数目等于1时，确定所述特征匹配点对在源图像中的特征点为所述目标区域的中心点；所述根据所述映射关系确定所述待匹配截图各个角点在所述源图像中的对应位置，以此识别出目标区域，包括：根据所述待匹配截图的长度、宽度以及所述目标区域的中心点的坐标，确定所述目标区域的各角点的坐标。