[發明專利]一種應用于圖像匹配的尺度不變特征點提取方法

在審

• 申請號: 202110145111.1
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112966694A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 孫華東;韓小為;張旭;劉良;趙志杰;張立志;邱澤國
• 申請（專利權）人: 哈爾濱商業大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種應用于圖像匹配的尺度不變特征點提取方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：計算圖像中像素點的在不同尺度下的尺度區域值，建立尺度金字塔，尺度金字塔的每一層對應一個不同尺度及各像素點在不同尺度下的尺度區域值，尺度值計算的范圍是半徑為當前尺度σ大小的圓域；

S2：在不同尺度下的每個像素點作為中心像素點與周圍8個像素點的尺度區域值進行比較，篩選出候選特征點，并計算圖像在不同尺度下的尺度響應得分；

S3：對S2篩選出的候選特征點進行非極大值抑制，篩選出尺度響應得分最大的候選特征點，并用當前尺度與上下尺度的響應得分進行插值計算，得到精確尺度，去掉偏移超過設定值的候選特征點，剩余的候選特征點為尺度不變特征點。

2.根據權利要求1所述的一種應用于圖像匹配的尺度不變特征點提取方法，其特征在于，所述S1中，像素點的尺度區域值為：

其中，B_sp為尺度圓的外接方形值，L_sp為尺度圓的內接方形值，I_sp為尺度區域值，所述尺度圓為以圖像中某一像素點為中心、半徑為設定的尺度值大小的圓形區域；

尺度σ的大小為：

σ＝1.2*2((o-1)/3)o＝1，2，…，10

其中，o表示為尺度金字塔的層數。

3.根據權利要求1所述的一種應用于圖像匹配的尺度不變特征點提取方法，其特征在于，所述S2包括：

S21：在每一層尺度金字塔中篩選出候選特征點；

在不同尺度下的每個像素點作為中心像素點，在半徑為尺度值2倍大小的圓上選取8個像素點作為對比像素點，包括：水平2個像素點、豎直2個像素點、對角4個像素點，若索引的中心像素點的尺度區域值與周圍的對比像素點的尺度區域值的差值存在連續6個大于閾值或小于閾值，則認為所述中心像素點在尺度σ下是特征點；

中心像素點的尺度區域值與對比像素點區域值的大小關系分類如式：

其中，d表示中心像素點的尺度區域值大于對比像素點的尺度區域值，s表示中心像素點的尺度區域值接近對比像素點的尺度區域值，b表示中心像素點的尺度區域值小于對比像素點的尺度區域值，I_sp→sx表示對比像素點的尺度區域值，I_sp表示索引的中心像素點的尺度區域值，thr表示閾值，sp表示索引的中心像素點，sx表示對比像素點；

若8個對比像素點中的S_sp→sx連續6個d，則索引的中心像素點屬于Pd類，若8個對比像素點中的S_sp→sx連續6個b，則sp屬于Pb類；

S22：對圖像在不同尺度下的尺度區域值計算尺度響應得分V，尺度響應得分具有兩種情況的分別為候選特征點和非候選特征點，對于候選特征點的尺度響應得分V：

對于非候選特征點的尺度響應得分V計算方式為：

其中，S_bright表示中心像素點尺度值較對比的像素點的尺度值大的情況，S_dark表示中心像素點尺度值較對比的像素點的尺度值小的情況。

4.根據權利要求1所述的一種應用于圖像匹配的尺度不變特征點提取方法，其特征在于，所述S3包括：

S31：對候選特征點進行在當前尺度與前后尺度下范圍為(2σ+1)*(2σ+1)*3的非極大值抑制，挑選出尺度區域內響應得分最大的候選特征點；

S32：對篩選的候選特征點在當前尺度與前后尺度下進行亞尺度插值計算，并去掉偏移量大于0.5的候選特征點，剩余的候選特征點為尺度不變特征點。

5.根據權利要求1所述的一種應用于圖像匹配的尺度不變特征點提取方法，其特征在于，所述方法還包括S4，對得到的尺度不變特征點結合Surf區域描述生成局部特征，對圖像進行匹配實驗得到匹配結果并分析。