[發明專利]一種基于Sift算法的圖像匹配定位方法

有效

• 申請號: 201010123708.8
• 申請日: 2010-03-11
• 公開（公告）號: CN101794395A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 田地
• 申請（專利權）人: 合肥金諾數碼科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/64
• 分類號: G06K9/64;G01B11/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 奚華保

技術領域

本發明涉及一種圖像匹配方法。

背景技術

目前在一些機械設備上，要實時檢測運動點的位置，傳統的一些 定位主要是靠位移傳感器，而大多數該類傳感器只適合短距離的測 量，當測量距離超過0.5米，傳感器種類就開始減少，特別是超過1 米，安裝不方便、成本提高。如果是測量二維坐標，還要在2個方向 安裝傳感器。計算量大，而且難以保證匹配的準確度。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種設備使用少，使用成本 低，圖像匹配更簡單準確的圖像匹配定位方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種基于Sift算法的圖像匹配定位方法，首先計算出被拍攝物 體圖的Sift特征值；然后啟動匹配線程，線程步驟：

(1)取當前攝像頭拍攝物體的局部圖像，計算該局部圖像的特 征值；

(2)攝像頭和被拍攝物體圖的距離不固定，則跳到步驟(3)， 否則再判斷將被拍攝物體局部圖和被拍攝物體圖是否進行了初次匹 配，是則跳到(4)，否則跳到(3)；

(3)將被拍攝物體局部圖和被拍攝物體圖特征值進行sift匹 配，記錄匹配點對應的被拍攝物體圖坐標和被拍攝物體局部圖坐標， 計算被拍攝物體局部圖中的匹配點的兩點距離，并計算對應被拍攝物 體圖中匹配點的距離，兩個距離之比為被拍攝物體局部圖到被拍攝物 體圖的縮放比例，跳到(1)；

(4)將被拍攝物體局部圖和被拍攝物體圖特征值進行sift匹 配，記錄匹配點對應的被拍攝物體圖坐標和被拍攝物體局部圖坐標， 從被拍攝物體圖的匹配點中取開始位置的兩點，計算距離，再從被拍 攝物體圖的匹配點中取對應位置的兩點計算距離，將這兩個距離之比 與步驟(3)中已計算的縮放比例相減，差值小于設定精度時，則以 該比值兩點任意一點在被拍攝物體局部圖中坐標和被拍攝物體圖坐 標和縮放比例計算被拍攝物體局部圖原點在被拍攝物體圖中的坐標， 否則依次取兩點做同樣的操作直到沒有匹配點可取則跳到(1)。

一種基于Sift算法的圖像匹配定位方法，所述的步驟(3)中記 錄所有匹配點對應的被拍攝物體圖坐標和被拍攝物體局部圖坐標，計 算所有被拍攝物體局部圖中的匹配點的兩點距離，并計算對應被拍攝 物體圖中匹配點的距離，按從小到大記錄所有距離的比，取平均值為 被拍攝物體局部圖到被拍攝物體圖的縮放比例。

一種基于Sift算法的圖像匹配定位方法，所述的步驟(4)中計 算被拍攝物體局部圖原點在被拍攝物體圖中的坐標采用如下計算方 法：

a(x，y)＝b(x，y)-c(x，y)/f

a(x，y)：被拍攝物體局部圖原點在被拍攝物體圖中坐標

b(x，y)：所取匹配點在被拍攝物體圖坐標

c(x，y)：所取匹配點在被拍攝物體局部圖坐標

f：縮放比例。

本發明有益效果包括：

1、可以直接計算出運動點的二維坐標，而不用像傳統那樣用2 個方向位移傳感器進行采集。

2、只需一個USB接口的攝像頭，直接接入主機，不需要安裝采 集卡對傳感器進行數據采集，降低了成本。

3、由于采用本專利技術，攝像頭將取代傳統的位移傳感器設備， 簡化了設備安裝傳感器的空間，特別是對于較大傳感器。

附圖說明

附圖為本圖形匹配定位方法的流程圖。

具體實施方式

參見附圖所示。

1、首先要計算出被拍攝物體圖的Sift特征值；

2、然后啟動匹配線程，線程步驟：

(1)取當前攝像頭拍攝物體的局部圖像，計算該局部圖像的特 征值；

(2)攝像頭和被拍攝物體圖的距離不固定，則跳到(3)，否則 再判斷將被拍攝物體局部圖和被拍攝物體圖是否進行了初次匹配，是 則跳到(4)，否則跳到(3)；

(3)將被拍攝物體局部圖和被拍攝物體圖特征值進行sift匹配， 記錄所有匹配點對應的被拍攝物體圖坐標和被拍攝物體局部圖坐標， 計算所有被拍攝物體局部圖中的匹配點的兩點的距離，并計算對應被 拍攝物體圖中匹配點的距離，按從小到大記錄所有兩個距離的比值， 取中間若干比例比值的平均值為被拍攝物體局部圖到被拍攝物體圖 的縮放比例，跳到(1)；