[發(fā)明專(zhuān)利]隨機(jī)抽樣一致性的圖像匹配去噪處理系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710902341.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107680126B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉紅俠;張玄
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/33
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/33;G06T1/20;G06F17/16
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專(zhuān)利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種隨機(jī)抽樣一致性的圖像匹配去噪處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：

抽樣單元(1)，用于輸入待匹配的圖像A與待匹配圖像B成對(duì)的特征點(diǎn)坐標(biāo)并緩存，對(duì)緩存的特征點(diǎn)進(jìn)行抽樣，再將這兩幅待匹配圖像的抽樣特征點(diǎn)的坐標(biāo)向量分別組成的第一樣本矩陣a與第二樣本矩陣b并緩存，以待后續(xù)單元使用；

單應(yīng)矩陣計(jì)算單元(2)，用于將抽樣單元(1)緩存的第一樣本矩陣a與第二樣本矩陣b通過(guò)矩陣特征值分解和矩陣乘法計(jì)算出單應(yīng)矩陣H并緩存，以待后續(xù)單元使用；所述的單應(yīng)矩陣計(jì)算單元(2)，包括：

矩陣乘法模塊(21)，用于接收抽樣緩存模塊(12)緩存的第一樣本矩陣a，將第一樣本矩陣a與其轉(zhuǎn)置相乘，得到對(duì)稱(chēng)矩陣h并緩存，以待后續(xù)模塊使用；

矩陣行列式計(jì)算模塊(22)，用于接收矩陣乘法模塊(21)緩存的對(duì)稱(chēng)矩陣h，計(jì)算對(duì)稱(chēng)矩陣h的行列式值|h|并緩存，以待后續(xù)模塊使用；

伴隨矩陣計(jì)算模塊(23)，用于接收矩陣乘法模塊(21)緩存的對(duì)稱(chēng)矩陣h，計(jì)算對(duì)稱(chēng)矩陣h的伴隨矩陣h^*并緩存，以待后續(xù)模塊使用；

矩陣除法模塊(24)，用于接收矩陣行列式計(jì)算模塊(22)緩存的行列式值|h|和伴隨矩陣計(jì)算模塊(23)緩存的伴隨矩陣h^*，計(jì)算伴隨矩陣h^*除以行列式值|h|的商矩陣并緩存，以待后續(xù)模塊使用，該商矩陣即為逆矩陣h^-1；

矩陣乘法模塊(25)，用于接收抽樣緩存模塊(12)緩存的第一樣本矩陣a與第二樣本矩陣b，再將第二樣本矩陣b與第一樣本矩陣a的轉(zhuǎn)置相乘，得到過(guò)渡矩陣ba^T并緩存，以待后續(xù)模塊使用；

矩陣乘法模塊(26)，用于接收矩陣乘法模塊(25)緩存的過(guò)渡矩陣ba^T和矩陣除法模塊(24)緩存的逆矩陣h^-1，將過(guò)渡矩陣ba^T與逆矩陣h^-1相乘，得到單應(yīng)矩陣H并緩存；

一致性比較單元(3)，用于將單應(yīng)矩陣計(jì)算單元(2)緩存的單應(yīng)矩陣H與待匹配圖像A中的其他特征點(diǎn)坐標(biāo)向量相乘，并將相乘結(jié)果與待匹配的圖像B中對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)坐標(biāo)向量作差，得到差值d，通過(guò)將該差值d與設(shè)定閾值m比較，輸出去噪后的特征點(diǎn)標(biāo)記。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的抽樣單元(1)，包括：

圖像特征點(diǎn)緩存模塊(11)，用于將輸入待匹配的圖像A與待匹配的圖像B的成對(duì)的特征點(diǎn)坐標(biāo)緩存，并將其平均分為4個(gè)區(qū)域，以待后續(xù)模塊使用；

抽樣緩存模塊(12)，用于在圖像特征點(diǎn)緩存模塊(11)中的每個(gè)特征點(diǎn)緩存區(qū)域隨機(jī)抽取一對(duì)特征點(diǎn)，共抽樣4對(duì)特征點(diǎn)，用待匹配圖像A的抽樣特征點(diǎn)坐標(biāo)向量組成個(gè)第一樣本矩陣a，用待匹配圖像B的抽樣特征點(diǎn)坐標(biāo)向量組成第二樣本矩陣b，并緩存這兩個(gè)矩陣。

3.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的一致性比較單元(3)，包括：

矩陣乘法模塊(31)，用于將矩陣乘法模塊(26)緩存的單應(yīng)矩陣H與圖像特征點(diǎn)緩存模塊(11)中緩存的待匹配圖像A的其余特征點(diǎn)坐標(biāo)向量的相乘，并緩存相乘后的向量，以待后續(xù)模塊使用；

閾值比較模塊(32)，用于將矩陣乘法模塊(31)緩存的結(jié)果向量與待匹配的圖像B中對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)坐標(biāo)向量作差。

4.一種隨機(jī)抽樣一致性的圖像匹配去噪處理方法，其特征在于，包括：

1)對(duì)兩幅待匹配的圖像A和待匹配圖像B的特征點(diǎn)進(jìn)行抽樣，抽取4對(duì)特征點(diǎn)，用這兩幅待匹配圖像的特征點(diǎn)坐標(biāo)向量分別組成第一樣本矩陣a和第二樣本矩陣b；

2)將第一樣本矩陣a乘以其轉(zhuǎn)置，得到對(duì)稱(chēng)矩陣h；

3)將對(duì)稱(chēng)矩陣h進(jìn)行特征值分解，得到逆矩陣h^-1；

4)用第二樣本矩陣b乘以第一樣本矩陣a的轉(zhuǎn)置，再乘以對(duì)稱(chēng)矩陣h的逆矩陣h^-1，得到單應(yīng)矩陣H；

5)將單應(yīng)矩陣H與待匹配圖像A中的其他特征點(diǎn)坐標(biāo)向量相乘，并將相乘的結(jié)果與待匹配圖像B中對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)坐標(biāo)向量作差，得到差值d；

6)根據(jù)工程的實(shí)際情況，設(shè)定閾值m，將步驟5)中的差值d與閾值m進(jìn)行比較：

若d＜m，則標(biāo)記特征點(diǎn)為內(nèi)點(diǎn)，即去噪后的特征點(diǎn)，并記錄內(nèi)點(diǎn)數(shù)量k，執(zhí)行步驟7)；

若d≥m，則將其忽略；

7)根據(jù)工程的實(shí)際情況，設(shè)定內(nèi)點(diǎn)值n，將步驟6)中記錄的內(nèi)點(diǎn)數(shù)量k與內(nèi)點(diǎn)值n進(jìn)行比較：

若k≥n，則結(jié)束計(jì)算，輸出內(nèi)點(diǎn)標(biāo)記，圖像匹配去噪完成；

若k＜n，則返回步驟1)，重新抽樣。