[發明專利]一種基于子圖像角點特征的快速圖像配準方法

有效

• 申請號: 201310239103.9
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103310453A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 陳禾;章學靜;馬龍;謝宜壯;曾濤;龍騰
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06F17/30
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;李愛英

1.一種基于子圖像角點特征的快速圖像配準方法，其特征在于，具體步驟包括：

步驟一、選取參考子圖和待配準子圖；

從參考圖像中選取一子圖作為參考子圖，從待配準圖像中選取一坐標空間與參考子圖相同的子圖作為待配準子圖；

步驟二、提取參考子圖和待配準子圖的角點；

步驟三、對參考子圖和待配準子圖上提取的角點進行特征描述，獲得各角點的特征向量；

步驟四、將待匹配子圖和參考子圖上角點的特征向量進行相似性度量和特征匹配，最終得到K個匹配點對；

該步驟的具體過程為：

1)針對每一所提取的角點p_i，尋找與p_i鄰近的p個點構成p_i的距離鄰域，i＝1，2…N，N為兩幅子圖上所提取角點的總個數；

2)依次計算待配準子圖中每一角點特征向量到參考子圖中所有角點特征向量的馬氏距離，將馬氏距離小于設定閾值d_Mth1的兩角點定義為匹配點對，多個匹配點對構成匹配隊列1；

3)在匹配隊列1中，剔除不在對應距離領域的匹配點對，得到K個匹配點對；

步驟五、基于K個匹配點對，采用最小二乘法計算待配準圖像和參考圖像之間的變換矩陣H，利用所述變換矩陣H將待配準圖像配準到參考圖像上。

2.根據權利要求1所述基于子圖像角點特征的快速圖像配準方法，其特征在于，所述參考子圖為參考圖像上對比度強、結構特征明顯的一幅子圖。

3.根據權利要求2所述基于子圖像角點特征的快速圖像配準方法，其特征在于，所述參考子圖的選取過程為：

首先將參考圖像分割成n個大小相同的子圖，其次計算每個子圖的熵和平均梯度，然后選出熵和平均梯度之和最大的子圖作為參考子圖。

4.根據權利要求3所述基于子圖像角點特征的快速圖像配準方法，其特征在于，所述n≥4。

5.根據權利要求1或2所述基于子圖像角點特征的快速圖像配準方法，其特征在于，提取參考子圖和待配準子圖角點的方法相同，具體過程為：

首先，基于Harris角點檢測方法，檢測出子圖角點；其次，采取鄰域非極大抑制和總量抑制的方法對初始檢測出的角點進行篩選，提取出前N個角點；然后，去除位于子圖邊界區域上的角點，從而提取到所需的角點。

6.根據權利要求5所述基于子圖像角點特征的快速圖像配準方法，其特征在于，所述子圖邊界區域為距離邊界寬度為σ的矩形區域，其中σ為高斯平滑因子。

7.根據權利要求1所述基于子圖像角點特征的快速圖像配準方法，其特征在于，所述特征向量為角點的12維梯度向量。