[發明專利]基于仿射變換配準算法的羊體體尺測量方法及系統

有效

• 申請號: 201510232215.0
• 申請日: 2015-05-08
• 公開（公告）號: CN104809688B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 呂曉琪;任國印;任曉穎;姜偉;劉坤;李寶山
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所31201
• 代理人: 王毓理,王錫麟

1.一種基于仿射變換配準算法的羊體體尺測量方法，其特征在于，以確定尺寸的標準羊的二值化圖像作為模板，與待測羊的二值化圖像進行配準，得到配準參數，根據配準參數和標準羊的尺寸計算得到待測羊的尺寸，即體長和體寬信息；

所述的配準是指：采用仿射變換來實現兩幅圖像間的配準和變換，該仿射變換包括平移、旋轉、縮放、反射和剪切；

所述的仿射變換是指：

其中：

標準羊的二值化圖像點位置坐標為(x,y)，變換后標準羊的二值化圖像中對應點坐標為(x',y')，r代表尺度因子，θ表示旋轉角度，用Δx和Δy分別表示X軸和Y軸方向的位移；

所述的配準，具體采用灰度平均差法在相似度模板中計算標準羊f(X)和待測羊的二值化圖像在區域T_t(X)的取值m(T_t(X))的相似性測度，即通過線性插值方法得到待測羊的二值化圖像在區域T_t(X)的取值其中：T_t(X_i)為灰度值，ω_i為各臨近點的權值；

相似性測度為：其中：R_i、F_i分別為標準羊和待測羊的二值化圖像中對應像素點灰度值，N表示該區域的像素點數；

所述的灰度平均差法具體包括以下步驟：

1)將標準模板羊和待測羊圖像通過多分辨率策略分為兩層，第一層為低分辨率圖像，第二層為高分辨率圖像；

2)得到兩幅低分辨率圖像的灰度值，通過灰度平均差法計算兩幅低分辨率圖像的相似性測度，通過迭代獲得兩幅低分辨率圖像的配準參數作為高分辨率圖像配準的初始參數；

3)利用配準參數調整兩幅高分辨率圖像位置，通過灰度平均差法計算兩幅高分辨率圖像的相似性測度，通過迭代獲得兩幅高分辨率圖像配準成功的最優配準參數以及浮動圖像在最優變換下的插值圖像。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的模板，通過以下方式得到：當標準羊進入測量設備后，控制攝像頭對標準羊圖像進行采集，采集到的標準羊彩色圖像會作為二值灰度轉換的分割目標，然后對該原始模板圖像進行分割處理去除背景區域。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的迭代中，步長為1，最大迭代次數為300。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的最優配準參數包括：浮動圖像在x和y軸方向上的平移量、浮動圖像圍繞中心點旋轉的角度、浮動圖像與參考圖像在橫坐標和縱坐標方向上的縮放比例。

5.一種實現上述任一權利要求所述方法的系統，其特征在于，包括：圖像采集裝置、圖像分割模塊、圖像配準模塊和結果輸出模塊，其中：圖像采集裝置與計算機相連并傳輸模板羊彩色圖像和采樣羊彩色圖像信息，圖像分割模塊與模板圖像輸出接口、采樣圖像輸出接口相連并傳輸經二值化和大金法分割后輸出的圖像信息，圖像配準模塊與圖像分割輸出接口相連并傳輸用仿射變換配準算法將采樣分割結果和模板分割結果配準的參數信息，最后輸出模塊計算配準參數與模板羊體長體寬的參數關系輸出待測羊的尺寸。