[發明專利]一種基于ORB相似度判斷的圖像去相似傳輸及還原方法

在審

• 申請號: 202110863115.3
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113596401A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 季國一;陳文;鄒勁柏;魏詩燕;謝鯤;陳大山;張立東;沈朱楷;張學平;李高嵩;許子恒
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N19/172;H04N19/42;G06K9/62
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 黃超宇;胡晶

本發明公開了一種基于ORB相似度判斷的圖像去相似傳輸及還原方法，包括步驟1：ORB算法檢測相似度，檢測兩張圖像的相似度；步驟2：圖像去相似傳輸及編碼，剔除兩張圖像中相似部分，得出差異圖，并輸出一段表示兩圖片像素大小關系的編碼；步驟3：圖像還原，根據差異圖、編碼及圖像二，還原出圖像一。本發明基于ORB相似度判斷結果確定傳輸圖像內容，大大減少了傳輸量，有效地提高傳輸速率及減少信道資源的占用,且步驟簡單，圖像處理效果好，實用性強。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別涉及一種基于ORB相似度判斷的圖像去相似傳輸及還原方法。

背景技術

隨著信息技術的不斷發展，信息的傳輸量越來越大，信道擁堵的情況時有發生，高峰期時信道占用率較高，有時會出現通信延時的情況。在安全監測方面，時常采用攝像機對檢測對象實施監控，并通過通信網將實時圖像傳輸。由于監控對象狀態具有相對穩定性，其狀態發生變化的情況較少，長時間實時傳輸將占用大量信道資源。因此，開展圖像相似度檢測及去相似傳輸具有重要意義。

ORB(OrientedFastandRotatedBrief)是一種快速特征點提取和描述的算法，使用FAST算法查找圖像中的特征點，使用BRIEF算法為特征點構建二元描述子，通過計算描述子之間的距離來進行特征點的相似度比較。一般使用漢明距離。ORB算法進行相似度比較具有縮放不變性和旋轉不變性，能有效克服因為旋轉及縮放引起的相似度誤判。

現有的圖像去相似傳輸及還原主要存在以下兩個問題：

一是沒有經過相似度判斷，只是單純的進行去相似并傳輸；

二是可能誤把旋轉、縮放效果判斷為不相似，從而把兩張相同的圖像進行去相似傳輸，浪費信道資源。

發明內容

為了克服現有技術中的不足，本發明提供一種基于ORB相似度判斷的圖像去相似傳輸及還原方法。

為了達到上述發明目的，解決其技術問題所采用的技術方案如下：

一種基于ORB相似度判斷的圖像去相似傳輸及還原方法，包括以下步驟：

步驟1：ORB算法檢測相似度，檢測兩張圖像的相似度；

步驟2：圖像去相似傳輸及編碼，剔除兩張圖像中相似部分，得出差異圖，并輸出一段表示兩圖片像素大小關系的編碼；

步驟3：圖像還原，根據差異圖、編碼及圖像二，還原出圖像一。

進一步的，步驟1中所述ORB算法檢測相似度，具體包括：

計算兩張圖像的特征點的描述子之間的漢明距離，返回兩個最佳匹配點，漢明距離越短，表明檢測點相似度越高；

當兩個最佳匹配點中最近鄰匹配點的漢明距離小于次近鄰匹配點漢明的距離的0.75倍時，認為該檢測點為相同點；

計算相同點占檢測點的比例，所得結果即為兩張圖像的相似度；

分析多次實驗結果，選定相似度閾值為0.95，若相似度大于該閾值，則認為兩張圖像相同，僅傳輸圖像二；若相似度小于該閾值，則認為兩張圖片不相同，進行圖像去相似傳輸及編碼步驟，傳輸差異圖像、編碼與圖像二。

進一步的，步驟2中所述圖像去相似傳輸及編碼，具體包括：

使用計算機軟件將圖像一及圖像二進行逐像素減法處理，并將結果取絕對值；

在所有減法處理過程中當圖像一的像素小于圖像二的像素時，標記為1；

當圖像一的像素大于圖像二的像素時，標記為0；

通過像素相減取絕對值處理即可剔除兩張圖像的相似部分，結果即為兩張圖像的差異圖，并獲取到一段表示兩圖片像素大小關系的編碼。