[發明專利]一種基于圖像匹配的目標點定位系統

無效

• 申請號: 201110346321.3
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102509309A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 付先平;袁國良;管瀟
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20;H04N5/225
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 陳紅燕

1.一種基于圖像匹配的目標點定位系統，其特征在于，包括以下三部分：

一部為信息采集單元，包括安裝有長焦鏡頭和廣角鏡頭的實時圖像觀測系統和對所述長焦鏡頭和廣角鏡頭中的圖像進行提取的信息提取部件；所述長焦鏡頭的安裝位置相對于廣角鏡頭的安裝位置是運動的并且長焦鏡頭所指圖像一直為廣角圖像的一部分；所述信息提取部件包括圖像采集卡和圖像校正設備；

二部為數據處理單元，用于處理信息采集單元采集的圖像信息、計算長焦鏡頭的圖像在廣角鏡頭圖像中的準確位置，包括

首先將長焦鏡頭及廣角鏡頭中的圖像進行捕獲和預處理；

繼而應用尺度不變特征變換算法，即SIFT算法，將長焦鏡頭中的圖像與廣角鏡頭中的圖像進行關鍵點的定位與匹配，得出圖像上的特征匹配點的樣本；

進而應用引入重要性采樣的粒子濾波算法，對所確定的特征匹配點進行局部取樣，將計算得到的后驗概率較低的特征匹配點進行過濾，最終所選取的觀測點樣本得出后驗概率較高所處狀態，即為所定位的區域；

通過所述粒子算法及粒子濾波算法的結合，得到相應的長焦鏡頭圖像在廣角鏡頭圖像的數字位置描述；

三部為輸出單元，用于在廣角鏡頭圖像中顯示長焦鏡頭圖像的準確位置，以及對長焦鏡頭所示圖像中的移動物體進行跟蹤和實時定位；

所述信息采集單元與數據處理單元進行輸入輸出轉換，并將最終的定位結果顯示在廣角鏡頭所示圖像中。

2.根據權利要求1所述的定位系統，其特征在于：

所述匹配特征點的正確率由SIFT算法中關鍵點不變描述向量的最小歐式距離鄰域與次小歐式距離鄰域的比例系數所決定，數據處理單元應用理論最佳比例算出匹配特征，對圖像點的定位通過匹配點的取樣和重取樣，通過后驗概率分布的計算，對之前確定的定位區域進行更新，直至達到滿意的定位結果；

所述圖像匹配是有容忍度匹配，即對每個關鍵點設定了兩個鄰域，即兩個大小不同的鄰域，對兩個不同的鄰域分別進行匹配運算，通過得到最佳鄰近區域與次鄰近最佳區域的距離比來提高最后的匹配程度。