一种图像匹配方法、装置、存储介质及汽车制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种图像匹配方法、装置、存储介质及汽车。该方法包括：获取目标图像，并将所述目标图像划分为至少两个子图像；确定各个所述子图像的特征向量和灰度平均值；基于所述特征向量和灰度平均值匹配所述目标图像与预先获取的匹配图像，根据匹配结果确定所述匹配图像中与所述目标图像匹配的匹配区域，由于特征向量的光照、平移、旋转不变性，采用特征向量结合像素灰度平均值的方式进行匹配，弥补基于单个像素点的灰度值匹配误差较大的缺点，使图像匹配结果更稳定，进而，可以使VSLAM在场景明暗差距变化较大的情景运用，并提高了VSLAM的精度。

An image matching method, device, storage medium and automobile

【技术实现步骤摘要】
一种图像匹配方法、装置、存储介质及汽车
本专利技术实施例涉及图像处理技术，尤其涉及一种图像匹配方法、装置、存储介质及汽车。
技术介绍
VSLAM技术，指利用视觉系统实现自主定位与地图创建。随着计算机视觉技术的迅猛发展，各种基于计算机视觉的算法被不断地创新和改进，基于视觉的机器人定位方法因其信息量大、适应范围广而受到人们的普遍重视，已经成为机器人导航、无人车室内导航定位等方向的研究热点。然而，相关技术中的VLSM技术是基于像素点进行匹配，在一些场景下误匹配率较高，在很大程度上限制了VSLAM的场景选择范围。
技术实现思路
本专利技术提供种图像匹配方法、装置、存储介质及汽车，可以提供图像匹配的准确度。第一方面，本专利技术实施例提供了一种图像匹配方法，包括：获取目标图像，并将所述目标图像划分为至少两个子图像；确定各个所述子图像的特征向量和灰度平均值，其中，所述特征向量与图像尺度缩放、旋转及亮度变化无关；基于所述特征向量和灰度平均值匹配所述目标图像与预先获取的匹配图像，根据匹配结果确定所述匹配图像中与所述目标图像匹配的匹配区域。可选的，获取目标图像，并将所述目标图像划分为至少两个子图像，包括：获取设置于汽车上的摄像头拍摄的行驶路线上的环境图像，作为目标图像；基于分辨率将所述目标图像划分为至少两个子图像。可选的，确定各个所述子图像的特征向量和灰度平均值，包括：采用滑动窗口法计算各个所述子图像的第一尺度不变特征变换(SIFT)特征向量；<br>确定所述目标图像的灰度图像，分别计算各个所述子图像内像素的第一灰度平均值。可选的，在获取目标图像之前，还包括：获取匹配图像，基于分辨率将所述匹配图像划分为至少两个匹配子图像；确定各个所述匹配子图像的第二尺度不变特征变换(SIFT)特征向量和第二灰度平均值。可选的，基于所述特征向量和灰度平均值匹配所述目标图像与预先获取的匹配图像，根据匹配结果确定所述匹配图像中与所述目标图像匹配的匹配区域，包括：计算所述第一尺度不变特征变换(SIFT)特征向量与所述第二尺度不变特征变换(SIFT)特征向量的第一差值；计算所述第一灰度平均值和所述第二灰度平均值的第二差值；根据所述第一差值和第二差值确定所述目标图像中子图像与所述匹配图像中匹配子图像的匹配度；根据所述匹配度确定所述匹配图像中与所述目标图像匹配的匹配子图像。可选的，根据所述第一差值和第二差值采用如下公式计算所述目标图像中子图像与所述匹配图像中匹配子图像的匹配度：P＝Cx+λTx其中，P是匹配度，Cx是所述目标图像中第x块子图像的第一尺度不变特征变换(SIFT)特征向量与所述匹配图像中对应匹配子图像的第二尺度不变特征变换(SIFT)特征向量的差值，Tx是所述目标图像中第x块子图像内像素的第一灰度平均值与所述匹配图像中对应匹配子图像内像素的第二灰度平均值的差值，λ∈(0,1)。可选的，根据所述匹配度确定所述匹配图像中与所述目标图像匹配的匹配子图像，包括：比较所述匹配度的数值，确定匹配度最小的匹配子图像；将所述匹配度最小的匹配子图像作为所述匹配图像中与所述目标图像匹配的匹配子图像。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种图像匹配装置，该装置包括：图像划分模块，用于获取目标图像，并将所述目标图像划分为至少两个子图像；特征向量确定模块，用于确定各个所述子图像的特征向量和灰度平均值，其中，所述特征向量与图像尺度缩放、旋转及亮度变化无关；图像匹配模块，用于基于所述特征向量和灰度平均值匹配所述目标图像与预先获取的匹配图像，根据匹配结果确定所述匹配图像中与所述目标图像匹配的匹配区域。可选的，图像划分模块具体用于：获取设置于汽车上的摄像头拍摄的行驶路线上的环境图像，作为目标图像；基于分辨率将所述目标图像划分为至少两个子图像。可选的，特征向量确定模块具体用于：采用滑动窗口法计算各个所述子图像的第一尺度不变特征变换(SIFT)特征向量；确定所述目标图像的灰度图像，分别计算各个所述子图像内像素的第一灰度平均值。可选的，还包括：子图像确定模块，用于在获取目标图像之前，获取匹配图像，基于分辨率将所述匹配图像划分为至少两个匹配子图像；平均值确定模块，用于确定各个所述匹配子图像的第二尺度不变特征变换(SIFT)特征向量和第二灰度平均值。可选的，图像匹配模块具体用于：计算所述第一尺度不变特征变换(SIFT)特征向量与所述第二尺度不变特征变换(SIFT)特征向量的第一差值；计算所述第一灰度平均值和所述第二灰度平均值的第二差值；根据所述第一差值和第二差值确定所述目标图像中子图像与所述匹配图像中匹配子图像的匹配度；根据所述匹配度确定所述匹配图像中与所述目标图像匹配的匹配子图像。可选的，根据所述第一差值和第二差值采用如下公式计算所述目标图像中子图像与所述匹配图像中匹配子图像的匹配度：P＝Cx+λTx其中，P是匹配度，Cx是所述目标图像中第x块子图像的第一尺度不变特征变换(SIFT)特征向量与所述匹配图像中对应匹配子图像的第二尺度不变特征变换(SIFT)特征向量的差值，Tx是所述目标图像中第x块子图像内像素的第一灰度平均值与所述匹配图像中对应匹配子图像内像素的第二灰度平均值的差值，λ∈(0,1)。可选的，根据所述匹配度确定所述匹配图像中与所述目标图像匹配的匹配子图像，包括：比较所述匹配度的数值，确定匹配度最小的匹配子图像；将所述匹配度最小的匹配子图像作为所述匹配图像中与所述目标图像匹配的匹配子图像。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的图像匹配方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种汽车，包括一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；摄像头，用于采集图像；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述第一方面所述的图像匹配方法。本专利技术实施例提供一种图像匹配方案，通过将目标图像划分为至少两个子图像，基于与图像尺度缩放、旋转及亮度变化无关的特征向量和灰度平均值匹配目标图像与预先获取的匹配图像，根据匹配结果确定匹配图像中与目标图像匹配的匹配区域，由于特征向量的光照、平移、旋转不变性结合像素灰度平均值，弥补基于单个像素点的灰度值匹配误差较大的缺点，使图像匹配结果更稳定，进而，可以使VSLAM在场景明暗差距变化较大的情景运用，并提高了VSLAM的精度。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种图像匹配方法的方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种摄像头设置示意图；图3为本专利技术实施例二提供的另一种图像匹配方法的方法流程图；图4为本专利技术实施例提供的一种汽车自动驾驶流程示意图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像匹配方法，其特征在于，包括：/n获取目标图像，并将所述目标图像划分为至少两个子图像；/n确定各个所述子图像的特征向量和灰度平均值，其中，所述特征向量与图像尺度缩放、旋转及亮度变化无关；/n基于所述特征向量和灰度平均值匹配所述目标图像与预先获取的匹配图像，根据匹配结果确定所述匹配图像中与所述目标图像匹配的匹配区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像匹配方法，其特征在于，包括：
获取目标图像，并将所述目标图像划分为至少两个子图像；
确定各个所述子图像的特征向量和灰度平均值，其中，所述特征向量与图像尺度缩放、旋转及亮度变化无关；
基于所述特征向量和灰度平均值匹配所述目标图像与预先获取的匹配图像，根据匹配结果确定所述匹配图像中与所述目标图像匹配的匹配区域。


2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，获取目标图像，并将所述目标图像划分为至少两个子图像，包括：
获取设置于汽车上的摄像头拍摄的行驶路线上的环境图像，作为目标图像；
基于分辨率将所述目标图像划分为至少两个子图像。


3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，确定各个所述子图像的特征向量和灰度平均值，包括：
采用滑动窗口法计算各个所述子图像的第一尺度不变特征变换特征向量；
确定所述目标图像的灰度图像，分别计算各个所述子图像内像素的第一灰度平均值。


4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，在获取目标图像之前，还包括：
获取匹配图像，基于分辨率将所述匹配图像划分为至少两个匹配子图像；
确定各个所述匹配子图像的第二尺度不变特征变换特征向量和第二灰度平均值。


5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，基于所述特征向量和灰度平均值匹配所述目标图像与预先获取的匹配图像，根据匹配结果确定所述匹配图像中与所述目标图像匹配的匹配区域，包括：
计算所述第一尺度不变特征变换特征向量与所述第二尺度不变特征变换特征向量的第一差值；
计算所述第一灰度平均值和所述第二灰度平均值的第二差值；
根据所述第一差值和第二差值确定所述目标图像中子图像与所述匹配图像中匹配子图像的匹配度；
根据所述匹配度确定所述匹配图像中与所述目标图像匹配的匹配子图...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹容川，王祎男，关瀛洲，付振，王宇，白天晟，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22