[發明專利]基于Skinner概率自動機的圖像誤匹配對去除方法

有效

• 申請號: 201310656943.5
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103700080A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 阮曉鋼;魏若巖;武璇;于乃功;陳志剛;肖堯;瓦達哈·謝
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種基于Skinner概率自動機的圖像誤匹配對去除方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一，進行圖像特征點或特征區域的檢測與匹配，得到匹配對；

步驟二，根據圖像匹配結果確定匹配結果的Skinner概率自動機數學模型，其表達式為：

Skinner-Ransac＝{M,W,P,T,O,Inmost,Mo,N,Stc}

M＝{m_i|i＝1,2,…,n},m_i＝{（x_i,y_i）,(x′_i,y′_i)}

W＝{w_i|i＝1,2,…,n}

P={pi|i=1,2,···,n},pi=wi/Σj=1nwj]]>

T:di=c,di≥cdi,di<ci=1,2,···,n]]>

O→wi=wi+min(round(d‾/di),H),d‾/di>1max(wi-1,1)d‾/di≤1i=1,2,···,n]]>

其中，M是圖像間匹配對集合，m_i為圖像間的第i個匹配對，包括兩個圖像的對應點坐標，n為總的匹配對數目；W是每個匹配對的權值，初始值w_i＝1；P是每個匹配對的提取概率，p_i的初始概率為1/n；T是判斷每個匹配對在當前基礎矩陣下是否為正確匹配對的判決函數，并且對所有錯誤匹配對之間的極對距離d_i賦予一個常數c，這個常數一般在算法執行前可根據經驗進行確定；O是針對匹配對權重的調節函數，根據的值對每個匹配對的權值進行調節，為平均極對距離，等于d_i的平均值，round為四舍五入函數，Η為最大獎勵程度；Inmost是用來記錄當前最多正確匹配對數量，初始值為0；Mo用來存儲當前最多正確匹配對數所對應的基礎矩陣，初始值為3×3全零矩陣；N是算法最大迭代次數，當迭代次數大于N時，將停止迭代，通常將N設置為1000；Stc是概率自動機中的迭代停止條件，利用匹配對抽取概率的變化情況作為算法的終止條件；

步驟三，從匹配對中按照概率隨機抽取m個匹配對，并且按照m點法求出圖像間的基礎矩陣，然后將此基礎矩陣帶入所有匹配對，根據概率自動機中的判決函數T求出每個匹配對之間的極對距離d_i和平均極對距離

步驟四，根據概率自動機中的權重調節函數O、每個匹配對的極對距離d_i和平均極對距離對每個匹配對進行權重的調整，并且根據調整后的權重計算每個匹配對的提取概率P；

步驟五，判斷當前基礎矩陣是否具有最多正確匹配對數目，如果沒有，轉步驟三；如果有，且滿足下面條件之一便結束算法迭代：

條件1：

K≥log(1-p)log(1-(Inmost/n)m)]]>

其中，p為置信概率，m為每次抽取匹配對的數目；

條件2：概率自動機中的迭代停止條件Stc，以匹配對抽取概率的變化情況作為算法的終止條件，其表達式為：

Σj=K-L+1KΣi=1n|(pij-pij-1)|L≤λ]]>

其中，K為當前迭代次數；L為步長，通常設定為10；λ為概率變化閾值，為一個很小的正數，一般設定λ為0.01；

條件3：當前迭代次數K等于自動機最大迭代次數N，其表達式為：

K＝N

如果以上條件全不滿足，則轉步驟三。