[發(fā)明專利]一種基于圖像內(nèi)容的圖像匹配方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611027382.2
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN108073938A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡浩原;曹天揚(yáng);李彤;方東明;鄒旭東;王金戈;仇曉蘭;劉昶
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電子學(xué)研究所
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

本發(fā)明公開了一種圖像內(nèi)容的匹配方法，該方法用于實(shí)現(xiàn)任意兩幀圖像內(nèi)容的相似度的比較，包括：提取所述兩幀圖像之間的重疊區(qū)；將其中一幀圖像的重疊區(qū)分解為多個(gè)子塊，所述子塊與未分解的圖像重疊區(qū)域進(jìn)行匹配，找到所述子塊在未分解的圖像重疊中的位置，不匹配的子塊去除，形成重建后的重疊區(qū)；重建后的重疊區(qū)與未分解的圖像的重疊區(qū)進(jìn)行相似度比較，準(zhǔn)確評估兩幅圖像是否匹配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及圖像處理領(lǐng)域，具體地涉及基于圖像內(nèi)容的圖像匹配方法。

背景技術(shù)

目前匹配技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物、信息處理和其他領(lǐng)域，已經(jīng)成為圖像處理應(yīng)用中不可或缺的技術(shù)。

圖像匹配技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代信息處理領(lǐng)域中的一項(xiàng)極為重要的技術(shù)，在許多領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛而實(shí)際的應(yīng)用，如：模式識別，自動導(dǎo)航，醫(yī)學(xué)診斷，計(jì)算機(jī)視覺，圖像三維重構(gòu)、遙感圖像處理等領(lǐng)域。圖像匹配不準(zhǔn)確是這些應(yīng)用領(lǐng)域的瓶頸問題，目前很多重要的計(jì)算機(jī)視覺方面的研究都是在假設(shè)匹配問題已經(jīng)得到解決的前提下開展的。

圖像匹配是圖像處理領(lǐng)域常見的基礎(chǔ)問題,是在變換空間中尋找一種或多種變換,使來自不同時(shí)間、不同傳感器或不同視角的同一場景的兩幅或多幅圖像在空間上一致。由于拍攝時(shí)間、角度、環(huán)境的變化、多種傳感器的使用和傳感器本身的缺陷,使拍攝的圖像不僅受噪聲的影響,而且存在嚴(yán)重的灰度失真和幾何畸變。在這種條件下,匹配算法如何達(dá)到精度高、匹配正確率高、速度快、魯棒性和抗干擾性強(qiáng)以及并行實(shí)現(xiàn)成為人們追求的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于提供一種圖像內(nèi)容的匹配方法，匹配兩幀圖像的關(guān)鍵是評估兩幀圖像的內(nèi)容相似度。根據(jù)匹配算法的基本思想可將圖像匹配方法分成兩大類，即基于區(qū)域的匹配方法和基于特征的匹配方法，本專利的圖像匹配方法融合這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，提取兩幀圖像中的相似物體、充分利用這些物體的位置與布局信息評估兩幀圖像的相似度。該方法通過重疊區(qū)提取、子塊分解匹配的重疊區(qū)重建、重建后的重疊區(qū)相似度分析三個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了任意兩幀圖像內(nèi)容相似度的比較。并設(shè)計(jì)了能夠刪除誤匹配子塊的濾波器，有效提高了相似度的計(jì)算精度。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明提供了一種圖像內(nèi)容的匹配方法，用于實(shí)現(xiàn)任意兩幀圖像內(nèi)容的相似度的比較，包括：

提取所述兩幀圖像之間具有相同圖像內(nèi)容的重疊區(qū)；

將其中一幀圖像的重疊區(qū)分解為多個(gè)子塊，所述子塊與未分解的圖像重疊區(qū)域進(jìn)行匹配，找到所述子塊在未分解的圖像重疊中的位置，不匹配的子塊去除，形成重建后的重疊區(qū)；

重建后的重疊區(qū)與未分解的圖像的重疊區(qū)進(jìn)行相似度比較。

上述方案中，所述提取兩幀圖像之間的重疊區(qū)包括：

提取其中一幀圖像中的特征點(diǎn)和其在另一幀圖像中的匹配點(diǎn)；

根據(jù)特征點(diǎn)和匹配點(diǎn)計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度和平移量；

旋轉(zhuǎn)和平移圖像得到兩幀圖像之間的重疊區(qū)。

上述方案中，所述提取其中一幀圖像中的特征點(diǎn)和其在另一幀圖像中的匹配點(diǎn)通過SURF方法或者SIFT算法。

上述方案中，所述重疊區(qū)是通過旋轉(zhuǎn)平移后兩幀圖像重合點(diǎn)制成的掩膜提取。

上述方案中，所述子塊與未分解的圖像重疊區(qū)域進(jìn)行匹配是通過SAD方法匹配。

上述方案中，所述子塊與未分解的圖像重疊區(qū)域進(jìn)行匹配還包括：

刪除誤匹配子塊，將匹配位置超出規(guī)定領(lǐng)域的子塊刪除。

上述方案中，所述判別誤匹配子塊所需的鄰域通過仿射變換模型求解：