[發明專利]一種圖像匹配的方法及裝置

有效

• 申請號: 201680039124.8
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN109348731B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王少飛
• 申請（專利權）人: 深圳配天智能技術研究院有限公司
• 主分類號: G06V10/75
• 分類號: G06V10/75;G06K9/62
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

一種圖像匹配的方法和裝置，用于提高模板圖像的前景圖像與目標圖像的子圖像匹配準確率，該方法包括：獲取模板圖像(101)；確定模板圖像中的前景圖像(102)，前景圖像為模板圖像中實際物體的像素點的集合；當模板圖像覆蓋在目標圖像上時，計算前景圖像的灰度特征和子圖像的灰度特征(103)，子圖像為當模板圖像覆蓋在目標圖像上時，在目標圖像上與前景圖像對應的圖像；通過模板圖像的灰度特征和目標圖像的灰度特征計算前景圖像與子圖像的歸一化互相關(104)；當歸一化互相關大于預置值時，確定前景圖像與子圖像匹配(105)。上述方法用于提高模板圖像的前景圖像與目標圖像的子圖像匹配準確率。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域及計算機技術領域，尤其涉及一種圖像匹配的方法及裝置。

背景技術

人們利用圖像采集設備獲取所需要的物體圖像，將有用信息存儲到計算機中，接著通過計算機將采集到的圖像或圖像序列的信息提取出來，最后完成對這些圖像信息的處理、識別和理解，這個過程是用計算機來代替人的視覺器官，由此形成了一門新興的學科，稱為計算機視覺。

模式匹配是計算機(機器)視覺和圖形圖像處理領域研究的主要內容之一。在計算機(機器)識別物體的過程中，常常需要把傳感器獲取到物體的圖像信息(模板)在被搜索圖(目標圖像)中尋找與之相似的子圖像，在目標圖像中想要找到與模板圖像相似子圖像的位置，我們可以通過計算模板圖像與被搜索圖像中子圖像的相似度來進行判斷。在匹配過程中，如果模板圖像與子圖像相似度高，則匹配成功，反之則失敗。目前工業對模式匹配技術的應用比較廣泛，主要通過模式匹配技術進行檢測、識別和分割等等，如工業流水線的自動監控、半導體晶片的切割等。

灰度值模式匹配是模式匹配中提出最早、應用最廣泛的一種算法，灰度值模式匹配利用圖像的灰度值度量兩幅圖像之間的相似性，用某種相似性度量，判定兩幅圖像中的對應關系，其中，通過歸一化互相關來作為相似性度量的算法被大多數機器視覺軟件所應用。

現有技術中，通過灰度值模式匹配僅支持輸入矩形模板圖像，根據矩形模板圖像中全部像素點與目標圖像中的相似子圖像進行模式匹配，由于在采集模板圖像時，矩形模板圖像中包括了主要物體的前景圖像，還有除了主要物體圖像之外的背景圖像，由于背景圖像也參與了模式匹配，若圖像質量較差，目標圖像中相似部分較多的情況下，背景圖像的模式匹配可能在相似性度量的過程中產生誤判，因此會對最終的匹配精度產生很大的影響，使模式匹配精度下降。

發明內容

本發明提供了一種圖像匹配的方法及裝置，通過僅對模板圖像中的前景圖像與目標圖像中的子圖像進行歸一化互相關計算，來確定前景圖像與目標圖像中的子圖像是否匹配，以提高圖像匹配的準確率。

有鑒于此，本發明第一方面提供一種圖像匹配的方法，包括：

獲取模板圖像；

確定所述模板圖像中的前景圖像，所述前景圖像為模板圖像中實際物體的像素點的集合；

當所述模板圖像覆蓋在目標圖像上一個位置時，計算所述前景圖像的灰度特征和子圖像的灰度特征，所述子圖像為當所述模板圖像覆蓋在所述目標圖像上時，在所述目標圖像上與所述前景圖像對應的圖像；

通過所述前景圖像的灰度特征和所述子圖像的灰度特征計算所述前景圖像與子圖像的歸一化互相關；

當所述歸一化互相關大于預置值時，確定所述前景圖像與所述子圖像匹配。

進一步的，所述計算所述前景圖像的像素點灰度值一系列特征包括：

計算所述模板圖像中所述前景圖像的像素點的灰度值的均值

按照如下方式計算所述前景圖像的像素點的灰度值方差與s面積之積：

其中，(x,y)所述目標圖像上一點的坐標值；