[发明专利]一种带旋转、缩放的快速高精度几何模板匹配方法

摘要

本发明提供了一种带旋转、缩放的快速高精度几何模板匹配方法，该方法基于图像边缘信息，利用模板图像的亚像素边缘点作为特征点、目标图像的梯度方向的切线方向作为特征线以及相似度量值的局部极值点，根据相似度函数由金字塔从粗到精计算模板和目标图像的相似度及候选位置；在金字塔最底层得到的像素级定位精度，利用最小二乘平差进行微调整，获得亚像素级定位精度，及更高精度的角度、尺度缩放精度。本发明的方法能针对目标图像出现位移、旋转、缩放、部分遮挡、光照明暗变化，光照不均匀、杂乱背景等都能实现快速、稳定、高精度的定位和识别，可应用于需要通过机器视觉进行目标定位和识别的场合。

主权项

一种带旋转、缩放的快速高精度几何模板匹配方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：输入图像，包括模板图像和目标图像；步骤2：对图像进行预处理；步骤3：图像金字塔分层；步骤4：模板图像金字塔各层亚像素边缘点及梯度方向提取，目标图像金字塔各层梯度方向提取；步骤5：根据上述梯度方向计算模板图像和目标图像相似度量值，逐步求精得到相似度量值的局部极值点；步骤6：利用模板图像的亚像素边缘点作为特征点、目标图像的梯度方向的切线方向作为特征线以及相似度量值的局部极值点，根据相似度函数由金字塔从粗到精计算模板和目标图像的相似度及候选位置；步骤7：在金字塔最底层得到的像素级定位精度，利用最小二乘平差进行微调整，获得亚像素级定位精度，及更高精度的角度、尺度缩放精度；步骤8：得到目标图像中模板的坐标、角度和缩放因子。