[发明专利]星上角点特征实时检测与匹配方法

摘要

本发明公开了一种星上角点特征实时检测与匹配方法：(1)卫星图像以数据流的形式进入FPGA芯片，首先将数据流写入DDR3芯片中；(2)在写数据的同时，进行基于FAST‑12的角点特征检测；(3)从DDR3中读取以角点为中心的子图像，采用了余数法的子图像读取方法；(4)读取的子图像用于生成BRIEF描述子，再进行汉明距离匹配；(5)采用斜率法和相关系数法组合方式完成误匹配剔除；(6)计算点对的重心位置以完成亚像素定位。本发明一体化解决了从图像数据输入到亚像素级点对输出的问题，为后续算法的星上实现提供正确的基础数据。

主权项

1.一种星上角点特征实时检测与匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，DDR3读写控制模块进行写操作：根据卫星图像数据生成写地址，DDR3读写控制模块根据写地址，将卫星图像数据从FPGA芯片写入DDR3芯片的blank中；步骤2，基于FAST的角点特征检测：在DDR3读写控制模块进行写操作的同时，卫星图像数据进入角点特征检测模块，在完成FAST‑12的候选角点选取、角点得分值计算、非极大值抑制后，直接输出像素级的角点位置，即角点的行列号，并将角点的行列号输入到DDR3读写控制模块中；步骤3，DDR3读写控制模块进行读操作：基于步骤2得到的角点的行列号，得到以角点为中心的子图像的行列号，再生成子图像的行列号的读地址，DDR3读写控制模块根据读地址从DDR3芯片的blank中读取子图像的灰度值；步骤4，角点特征的BRIEF描述子生成与匹配：根据步骤3得到的子图像的灰度值生成BRIEF描述子，对角点特征间的BRIEF描述子进行汉明距离匹配，选取最小汉明距离值对应的角点为匹配的像素级点对；步骤5，误匹配剔除：根据像素级点对连线的斜率和像素级点对的相关系数，剔除错误的像素级点对；步骤6，点对的亚像素定位：经过步骤5完成正确的像素级点对输出后，再计算像素级点对的重心位置，获得角点的亚像素级点对，为后续算法提供正确的点对数据。