[發明專利]一種基于機器視覺的圖像匹配方法

有效

• 申請號: 202010183740.9
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111401449B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 賴朝菊;劉俊鋒;陳凱;扈展遠;肖逸
• 申請（專利權）人: 深圳市啟靈圖像科技有限公司
• 主分類號: G06V10/75
• 分類號: G06V10/75;G06V10/25;G06V10/26;G06V10/44
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 黨蕾

本發明涉及工業視覺技術領域，尤其涉及一種基于機器視覺的圖像匹配方法，包括：輸入預設圖像，對預設圖像進行圖像分割及邊緣提取以建立多級別的預設模型，輸入目標圖像，對目標圖像進行圖像分割及邊緣提取以建立多級別的目標模型，且目標模型的級別的數量與預設模型相同；根據預設搜索條件創建得分函數；將目標模型與預設模型進行初步匹配，找到目標模型與預設模型的級別，再使用得分函數進行精確匹配，當得分函數達到最優解時完成圖像匹配，并輸出匹配結果。有益效果：該方法可以適用于不同旋轉角度和縮放比例的目標圖像，能夠對目標圖像進行準確處理，處理速度快，準確性高，實時性好，并且適應不同光照和噪聲，抗干擾性強。

技術領域

本發明涉及工業視覺技術領域，尤其涉及一種基于機器視覺的圖像匹配方法。

背景技術

機器視覺系統的主要功能可以簡單概括為：定位、識別、測量、缺陷檢測等。相對于人工或傳統機械方式而言，機器視覺系統具有速度快、精度高、準確性高等一系列優點。隨著工業現代化的發展，機器視覺已經廣泛應用于各大領域，為企業及用戶提供更優的產品品質及解決方案。流水線檢測是機器視覺應用較多的場合，流水線檢測的基本要求就是需要在拍照后能及時的找到待檢測區域，這種技術就是幾何匹配。

圖像匹配的過程，就是將相機拍攝的目標圖像與系統內對應的預設圖像進行匹配，即通過尋找一種空間變換，使目標圖像和預設圖像代表同一目標物的對應點達到空間位置的一致，匹配的結果應該使兩幅圖像上的所有點或至少是具有實際應用意義上的點都達到匹配，為圖像進一步處理提供保證。工業視覺已有的匹配方法有：(1)基于圖像灰度、特征點的匹配，該方法需要預先提供預設圖像的灰度統計信息，根據灰度的相關性進行圖像搜索匹配，該方法的缺點在于需要統計預設圖像的每個像素點的灰度值，匹配的目標圖像必須是相同灰度或者灰度值變化不大的情況，而且對每個像素值進行運算，而且目標圖像不能被遮擋，計算量較大且匹配速度較慢；(2)基于邊緣特征進行相似匹配，該方法直接提取圖像邊緣，算法復雜度高，具有邊緣不連續，很難得到閉合的邊界，抗干擾性差，對不同光照和噪聲敏感，部分遮擋處理效果差，識別率低等缺點。

針對上述技術問題，本發明提出一種新型的圖像匹配方法，分別提取預設圖像和目標圖像的邊緣，根據邊緣的坐標信息，分別創建多級別的預設模型和目標模型，再根據得分函數對目標模型進行逐級匹配，并在搜索到匹配的級別后再進行精確匹配，該方法可以適用于不同旋轉角度和縮放比例的目標圖像，能夠對目標圖像進行準確處理，處理速度快，準確性高，實時性好，并且適應不同光照和噪聲，抗干擾性強。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，現提供一種基于機器視覺的圖像匹配方法。

具體技術方案如下：

本發明包括一種基于機器視覺的圖像匹配方法，包括以下步驟：

步驟S1，輸入一預設圖像，根據一預設匹配條件選定所述預設圖像的特征區域進行圖像分割處理，并在完成所述圖像分割處理后，提取所述預設圖像的邊緣的多個像素點的位置作為一第一類坐標信息；

步驟S2，根據提取的所述第一類坐標信息建立一預設模型，并根據所述第一類坐標信息的數量將所述預設模型劃分為多個級別；

步驟S3，輸入一目標圖像，根據所述預設匹配條件選定所述目標圖像的特征區域進行所述圖像分割處理，并在完成所述圖像分割處理后，提取所述目標圖像的邊緣的多個所述像素點的位置作為一第二類坐標信息；

步驟S4，根據提取的所述第二類坐標信息建立一目標模型，并根據所述第二類坐標信息的數量將所述目標模型劃分為多個級別，且所述目標模型的級別的數量與所述預設模型相同；

步驟S5，根據一預設搜索條件創建一得分函數；

步驟S6，將所述目標模型與所述預設模型進行初步匹配，找到所述目標模型與所述預設模型的級別，再使用所述得分函數進行精確匹配，當所述得分函數達到最優解時完成圖像匹配，并輸出匹配結果。