[發(fā)明專利]圖像匹配系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810306552.X
• 申請(qǐng)日: 2008-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101770582A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張旨光;丁勇紅;蔣理;李艷麗;李東海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/64
• 分類號(hào): G06K9/64;G06T7/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圖像識(shí)別系統(tǒng)及方法，尤其是關(guān)于一種圖像匹配系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是指通過(guò)圖像攝取裝置獲取物體的圖像，對(duì)圖像進(jìn)行處理以獲得所需信息 用于控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)動(dòng)的裝置。在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中，對(duì)圖像中物體進(jìn)行識(shí)別、定位是關(guān)鍵環(huán) 節(jié)之一。目前的圖像匹配方法一般是基于圖像的像素值，計(jì)算量巨大，匹配速度緩慢。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種圖像匹配系統(tǒng)，可以提高圖像匹配速度。

此外，還有必要提供一種圖像匹配方法，可以提高圖像匹配速度。

一種圖像匹配系統(tǒng)，安裝于計(jì)算機(jī)。該圖像匹配系統(tǒng)包括：讀取模塊、二值化處理模塊 、幾何圖形擬合模塊、計(jì)算模塊、匹配模塊及輸出模塊。讀取模塊用于從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取待匹 配圖像及模板圖像。二值化處理模塊用于對(duì)該待匹配圖像及模板圖像進(jìn)行二值化處理，將該 兩幅圖像轉(zhuǎn)換為只包括黑白兩種顏色的圖像，以區(qū)分各圖像的目標(biāo)區(qū)域與背景區(qū)域。幾何圖 形擬合模塊用于從該二值化處理后的待匹配圖像的目標(biāo)區(qū)域中提取輪廓特征點(diǎn)，根據(jù)輪廓特 征點(diǎn)擬合得到待匹配幾何圖形，以及從所述二值化處理后的模板圖像的目標(biāo)區(qū)域中提取輪廓 特征點(diǎn)，根據(jù)輪廓特征點(diǎn)擬合得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)幾何圖形。所述讀取模塊，還用于每次從該二值 化處理后的待匹配圖像中讀取一個(gè)待匹配幾何圖形。計(jì)算模塊用于確定該待匹配幾何圖形中 心點(diǎn)的坐標(biāo)。匹配模塊，用于平移該待匹配幾何圖形使其中心點(diǎn)與所述二值化處理后的模板 圖像中標(biāo)準(zhǔn)幾何圖形的中心點(diǎn)重合后，對(duì)該待匹配幾何圖形進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放，使得該待匹配 幾何圖形與所述標(biāo)準(zhǔn)幾何圖形方向相同、相應(yīng)頂點(diǎn)之間的距離之和最小。所述計(jì)算模塊，還 用于確定該待匹配幾何圖形的旋轉(zhuǎn)角度及縮放倍數(shù)，并根據(jù)所述相應(yīng)頂點(diǎn)之間的距離之和的 最小值計(jì)算該待匹配幾何圖形與所述標(biāo)準(zhǔn)幾何圖形的相似度。輸出模塊用于當(dāng)該二值化處理 后的待匹配圖像中的所有待匹配幾何圖形都匹配完畢后，輸出匹配結(jié)果至顯示設(shè)備顯示。

一種圖像匹配方法，運(yùn)行于計(jì)算機(jī)。該方法包括：(A)從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取一幅待匹配圖 像及一幅模板圖像；(B)對(duì)該待匹配圖像及模板圖像進(jìn)行二值化處理，將該兩幅圖像轉(zhuǎn)換 為只包括黑白兩種顏色的圖像，以區(qū)分各圖像的目標(biāo)區(qū)域與背景區(qū)域；(C)從該二值化處 理后的待匹配圖像的目標(biāo)區(qū)域中提取輪廓特征點(diǎn)，根據(jù)輪廓特征點(diǎn)擬合得到幾何圖形；(D )從所述二值化處理后的模板圖像的目標(biāo)區(qū)域中提取輪廓特征點(diǎn)，根據(jù)輪廓特征點(diǎn)擬合得到 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)幾何圖形；(E)從該二值化處理后的待匹配圖像中讀取一個(gè)待匹配幾何圖形；( F)確定該待匹配幾何圖形中心點(diǎn)的坐標(biāo)；(G)平移該待匹配幾何圖形，使得該待匹配幾何 圖形的中心點(diǎn)與所述二值化處理后的模板圖像中標(biāo)準(zhǔn)幾何圖形的中心點(diǎn)重合；(H)對(duì)該待 匹配幾何圖形進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放，使得該待匹配幾何圖形與所述標(biāo)準(zhǔn)幾何圖形方向相同、相應(yīng) 頂點(diǎn)之間的距離之和最小；(I)確定該待匹配幾何圖形的旋轉(zhuǎn)角度及縮放倍數(shù)，并根據(jù)所 述相應(yīng)頂點(diǎn)之間的距離之和的最小值計(jì)算該待匹配幾何圖形與所述標(biāo)準(zhǔn)幾何圖形的相似度； 及(J)判斷是否該二值化處理后的待匹配圖像中是否還有其它待匹配幾何圖形未匹配，若 有則返回從該二值化處理后的待匹配圖像中讀取一個(gè)待匹配幾何圖形的步驟，直到所有待匹 配幾何圖形匹配完畢后輸出匹配結(jié)果至顯示設(shè)備顯示。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明將圖像二值化后，從圖像中提取輪廓特征點(diǎn)，根據(jù)輪廓特征點(diǎn) 擬合得到幾何圖形，基于幾何圖形對(duì)圖像進(jìn)行匹配，減少了匹配過(guò)程中的計(jì)算量，提高了匹 配速度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明圖像匹配系統(tǒng)較佳實(shí)施例的應(yīng)用環(huán)境圖。

圖2是本發(fā)明圖像匹配系統(tǒng)較佳實(shí)施例的功能模塊圖。

圖3是本發(fā)明圖像匹配方法較佳實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，是本發(fā)明圖像匹配系統(tǒng)較佳實(shí)施例的應(yīng)用環(huán)境圖。該圖像匹配系統(tǒng)200安裝 并運(yùn)行于計(jì)算機(jī)20。所述計(jì)算機(jī)20與數(shù)據(jù)庫(kù)10及顯示設(shè)備30相連接。

數(shù)據(jù)庫(kù)10用于儲(chǔ)存待匹配圖像及模板圖像。在本實(shí)施例中，所述待匹配圖像是由圖像攝 取裝置，例如電荷耦合裝置(charge?coupled?device，CCD)拍攝得到的物體的圖像。模板 圖像指的是一幅包括一個(gè)目標(biāo)物體的子圖像。