[發明專利]基于色相信息的快速BRIEF特征匹配方法及系統

在審

• 申請號: 202310113458.7
• 申請日: 2023-02-10
• 公開（公告）號: CN116188807A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 陶杰;謝仕爍
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06V10/46
• 分類號: G06V10/46;G06V10/56;G06V10/74
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 劉羽波

1.一種基于色相信息的快速BRIEF特征匹配方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1、在圖像中標記特征點，并提取所述特征點的色相特征，所述圖像包括第一圖像和第二圖像，所述色相特征包括色相值和角度特征；

S2、根據BRIEF特征提取算法，在所述第一圖像和所述第二圖像中提取所述特征點的圖像特征，所述圖像特征為BRIEF特征；

S3、根據所述色相特征和所述圖像特征，在所述第一圖像和所述第二圖像中進行所述特征點的匹配，并輸出特征點匹配結果。

2.如權利要求1所述的基于色相信息的快速BRIEF特征匹配方法，其特征在于，步驟S1包括以下子步驟：

S11、在所述第一圖像中標記所述特征點P，并對所述特征點P及預設范圍內的像素進行像素色相值h_i、位置向量v_i的采樣；

S12、構建代表列數為3列的直方圖，并對所述特征點P的所述像素色相值h_i進行統計，其中，所述直方圖中每一所述代表列的列寬Δ_h為π/3，第i個所述代表列的統計范圍Area_i滿足：

Area_i＝Area_i-1+Δ_h，i1；

S13、根據所述直方圖中所有所述代表列的統計結果，輸出所述統計范圍最大的一組所述像素色相值h_i和所述位置向量v_i，定義所述色相值為F_val，所述角度特征為θ，其分別滿足：

上式中，N為所述代表組中的包含的所述采樣點的數量；

S14、在所述第二圖像中根據步驟S11至S13的流程提取所述色相特征。

3.如權利要求2所述的基于色相信息的快速BRIEF特征匹配方法，其特征在于，步驟S2前，還包括步驟：

根據所述特征點的所述角度特征θ，將所述特征點的所述預設范圍內的像素進行角度為-θ的旋轉處理。

4.如權利要求2所述的基于色相信息的快速BRIEF特征匹配方法，其特征在于，步驟S3包括以下子步驟：

S31、定義所述第一圖像中所述特征點的集合為第一集合，所述第二圖像中所述特征點的集合為第二集合，對所述第一集合和所述第二集合中的所述特征點分別根據所述色相值h_i進行由小到大的排序；

S32、在所述第一集合中選取未被匹配的第一特征點，并通過二分查找法，在所述第二集合中查找與所述第一特征點處于相似度范圍內的第二特征點，所述相似度Δh滿足：

其中，h_i、h_j分別為所述第一特征點和所述第二特征點的所述像素色相值；

S33、以所述第二特征點為起始點，在所述第二集合的序列中查找與所述第一特征點相似的其他所述特征點，并構建關于所述第一特征點在所述第二集合內的粗匹配結果的第三集合；

S34、將所述第一特征點與所述第三集合中的所述特征點逐個進行匹配，并輸出其中所述相似度最高的一個所述特征點作為所述第一特征點的匹配結果。

5.如權利要求4所述的基于色相信息的快速BRIEF特征匹配方法，其特征在于，步驟S33中，根據所述第二集合的序列，以所述第二特征點為起始點，向所述序列的兩側進行查找。

6.一種基于色相信息的快速BRIEF特征匹配系統，其特征在于，包括：

色相處理模塊，用于在圖像中標記特征點，并提取所述特征點的色相特征，所述圖像包括第一圖像和第二圖像，所述色相特征包括色相值和角度特征；

特征提取模塊，用于根據BRIEF特征提取算法，在所述第一圖像和所述第二圖像中提取所述特征點的圖像特征，所述圖像特征為BRIEF特征；

特征匹配模塊，用于根據所述色相特征和所述圖像特征，在所述第一圖像和所述第二圖像中進行所述特征點的匹配，并輸出特征點匹配結果。