[發(fā)明專利]圖像特征點(diǎn)的匹配方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911013992.0
• 申請(qǐng)日: 2019-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN110738273B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘波;肖適;王鑫;余金清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都極米科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06V10/75
• 分類號(hào): G06V10/75;G06K7/14
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 薛嬌

本發(fā)明公開了一種圖像特征點(diǎn)的匹配方法，包括：通過目標(biāo)圖像中可相互區(qū)分的輔助點(diǎn)投影坐標(biāo)和原圖像中輔助點(diǎn)坐標(biāo)之間的一一對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定目標(biāo)圖像和原圖像之間的單應(yīng)性矩陣；根據(jù)單應(yīng)性矩陣和原圖像中特征點(diǎn)坐標(biāo)，確定原圖像中特征點(diǎn)和目標(biāo)圖像中特征點(diǎn)投影之間一一對(duì)應(yīng)的匹配關(guān)系。本申請(qǐng)采用的原圖像包括用于匹配的特征點(diǎn)和多個(gè)可相互區(qū)分的輔助點(diǎn)，獲得原圖像和目標(biāo)圖像之間的粗對(duì)應(yīng)關(guān)系，并基于該粗對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定原圖像和目標(biāo)圖像中的特征點(diǎn)的高精確匹配，操作簡單易行，無需進(jìn)行過于復(fù)雜的運(yùn)算，有利于視覺技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。本發(fā)明中還提供了一種圖像特征點(diǎn)的匹配裝置、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，具有上述有益效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種圖像特征點(diǎn)的匹配方法、裝置、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

圖像中特征點(diǎn)的匹配是指將原圖像經(jīng)過平移、旋轉(zhuǎn)、仿射或投影后，獲得新的圖像中，特征點(diǎn)和原圖像中特征點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖像的特征點(diǎn)匹配廣泛應(yīng)用于視覺圖像技術(shù)中，例如相機(jī)的標(biāo)定、機(jī)器人姿態(tài)的確定、投影圖像的梯形校正等等。

目前的圖像特征點(diǎn)的匹配方法往往都存在匹配結(jié)果精度低，抗干擾性能差且匹配過程復(fù)雜等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種圖像特征點(diǎn)的匹配方法、裝置、設(shè)備以及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，提高了圖像特征點(diǎn)的匹配精度，簡化匹配過程。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種圖像特征點(diǎn)的匹配方法，包括：

識(shí)別目標(biāo)圖像中的輔助點(diǎn)投影坐標(biāo)和特征點(diǎn)投影坐標(biāo)，并獲得所述輔助點(diǎn)投影坐標(biāo)和原圖像中輔助點(diǎn)坐標(biāo)之間的一一對(duì)應(yīng)的第一對(duì)應(yīng)關(guān)系；

根據(jù)所述輔助點(diǎn)坐標(biāo)、所述輔助點(diǎn)投影坐標(biāo)以及所述第一對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲得所述目標(biāo)圖像和所述原圖像之間的單應(yīng)性矩陣；

根據(jù)所述單應(yīng)性矩陣和所述原圖像中特征點(diǎn)坐標(biāo)，確定所述原圖像中特征點(diǎn)和所述目標(biāo)圖像中特征點(diǎn)投影之間一一對(duì)應(yīng)的匹配關(guān)系；

其中，所述輔助點(diǎn)為所述原圖像中預(yù)先設(shè)定的多個(gè)可相互區(qū)分的點(diǎn)；在所述原圖像中所述輔助點(diǎn)的數(shù)量小于所述特征點(diǎn)的數(shù)量，且所述特征點(diǎn)投影的像素為亞像素級(jí)像素。

本申請(qǐng)采用的原圖像中，除了具有用于匹配的特征點(diǎn)為還設(shè)定有多個(gè)可相互區(qū)分的輔助點(diǎn)，因?yàn)樵撦o助點(diǎn)之間可相互區(qū)分，那么在目標(biāo)圖像中的投影點(diǎn)也能夠相互區(qū)分。由此，基于原圖像的輔助點(diǎn)坐標(biāo)和目標(biāo)圖像中的輔助點(diǎn)投影坐標(biāo)，即可獲得目標(biāo)圖像之間的單應(yīng)性矩陣，而輔助點(diǎn)能夠滿足的單應(yīng)性，特征點(diǎn)也必然滿足，由此即可實(shí)現(xiàn)原圖像和目標(biāo)圖像中特征點(diǎn)的匹配。本申請(qǐng)中僅僅在常規(guī)的原圖像中引入便于識(shí)別的輔助點(diǎn)，以確定原圖像和目標(biāo)圖像變換關(guān)系，并由此實(shí)現(xiàn)特征點(diǎn)的匹配，操作簡單易行，無法進(jìn)行過于復(fù)雜的運(yùn)算，即可實(shí)現(xiàn)高精度的匹配，有利于視覺技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

在本申請(qǐng)的另一可選的實(shí)施例中，根據(jù)所述單應(yīng)性矩陣和所述原圖像中特征點(diǎn)坐標(biāo)，確定所述原圖像中特征點(diǎn)和所述目標(biāo)圖像中特征點(diǎn)投影之間一一對(duì)應(yīng)的匹配關(guān)系，包括：

根據(jù)所述原圖像中的特征點(diǎn)坐標(biāo)，獲得所述特征點(diǎn)的特征點(diǎn)齊次坐標(biāo)；

根據(jù)所述單應(yīng)性矩陣和所述特征點(diǎn)齊次坐標(biāo)的乘積，獲得理論特征點(diǎn)投影坐標(biāo)；

根據(jù)所述理論特征點(diǎn)投影坐標(biāo)和所述特征點(diǎn)投影坐標(biāo)，確定所述匹配關(guān)系。

本實(shí)施例中利用原圖像的特征點(diǎn)和單應(yīng)性矩陣，確定各個(gè)特征點(diǎn)在目標(biāo)圖像上的理論特征點(diǎn)投影坐標(biāo)，依次縮小確定各個(gè)特征點(diǎn)在目標(biāo)圖像中相匹配的特征點(diǎn)投影所在位置的范圍，降低特征點(diǎn)的匹配難度。

在本申請(qǐng)的另一可選的實(shí)施例中，根據(jù)所述理論特征點(diǎn)投影坐標(biāo)和所述特征點(diǎn)投影坐標(biāo)，確定所述匹配關(guān)系，包括：

基于L2范數(shù)算法，獲得和所述理論特征點(diǎn)投影坐標(biāo)的距離最小的特征點(diǎn)投影對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)投影坐標(biāo)；