[發明專利]一種面向硬件加速器的圖像匹配方法

無效

• 申請號: 201210008071.7
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102609937A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 扈嘯;黃俊杰;陳書明;劉衡竹;龔國輝;劉仲;魯建壯;陳勝剛
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T1/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清

1.一種面向硬件加速器的圖像匹配方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)將待匹配圖像W_M*N拆分成m*n個大小為B*B的基本方格，其中m＝M/B，n＝N/B；將模板圖像T_P*Q拆分為p*q個大小為B*B的基本方格，其中p＝P/B，q＝Q/B；

(2)將待匹配圖像中的每一個基本方格與其右側、下側、右下側緊鄰的三個基本方格合并，形成m*n個大小為2B*2B的組合方塊；

(3)將模板圖像在待匹配圖像上滑動，被覆蓋區域為子圖；將模板圖像中的一個B*B基本方格和其在滑動過程中覆蓋子圖的所有組合方塊分別依次關聯，根據相關性度量函數的算法形成(m-p)*(n-q)個相互獨立的基本計算單元；

(4)順移到模板圖像中的下一個B*B基本方格，重復步驟(3)，直至得到(m-p)*(n-q)*p*q個基本計算單元；

(5)將所述(m-p)*(n-q)*p*q個基本計算單元均勻分配到硬件加速器的x個核上，并行運算得到(m-p)*(n-q)*p*q個單元相關矩陣；

(6)將覆蓋同一子圖對應的p*q個單元相關矩陣相加后得到一個相關系數子矩陣；

(7)模板圖像在待匹配圖像上滑動得到(m-p)*(n-q)個子圖，對應得到(m-p)*(n-q)個相關系數子矩陣，將所有相關系數子矩陣按照模板圖像在待匹配圖像上滑動的順序進行排列即可得到總相關系數矩陣；

(8)根據所述總相關系數矩陣，即可得到模板圖像在待匹配圖像中的位置。

2.根據權利要求1所述的面向硬件加速器的圖像匹配方法，其特征在于，所述步驟(5)具體包括以下步驟：

(5.1)將待匹配圖像和模板圖像的完整數據復制到參與計算的硬件加速器的每一個核上；

(5.2)將所述(m-p)*(n-q)*p*q個基本計算單元平均分配到硬件加速器的x個核上進行計算，得到(m-p)*(n-q)*p*q個單元相關矩陣；

(5.3)將得到的所有單元相關矩陣，存入到內存中的中間結果數組中。

3.根據權利要求1所述的面向硬件加速器的圖像匹配方法，其特征在于，所述相關性度量函數為絕對差累加和，所述硬件加速器是能夠計算待匹配圖像中2B*2B的組合方塊與模板圖像中的B*B的基本方格的以絕對差累加和的相關運算硬件加速器。

4.根據權利要求3所述的面向硬件加速器的圖像匹配方法，其特征在于，以子圖S的左上角頂點(x，y)為起始點，模板圖像與子圖S的絕對差之和d(x，y)的計算公式如下：

d(x,y)=Σi=1mΣj=1n|Sx,y(i,j)-T(i,j)|=WM*N||x,yTP*Q---(1)]]>

其中，S^x，y(i，j)為在待匹配圖像上以(x，y)為左上角頂點的子圖S中，橫縱序列號分別為i，j的點的灰度值；T(i，j)為模板圖像T_P*Q中橫縱序列號分別為i，j的點的灰度值。