图像配准方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种图像配准方法、装置、电子设备及存储介质。该方法包括：通过获取模板图像和目标图像，分别对模板图像和目标图像进行下采样分层处理，得到具有相同层数的金字塔结构的模板图像集合和目标图像集合；对模板图像对应的图像集合中各图像进行旋转处理，得到各金字塔分层对应的至少一个待配准图像，从而得到多尺度多角度的模板图像；并基于金字塔结构，逐层将同层数的至少一个待配准图像与目标图像集合中的对应图像进行相关性配准，得到目标图像中与模板图像相匹配的目标配准区域，实现了图像的多尺度配准，从而提高了图像配准的速度与精度，同时，实现了图像的多角度配准，适用于对任意旋转的目标图像的高精度配准。用于对任意旋转的目标图像的高精度配准。用于对任意旋转的目标图像的高精度配准。

【技术实现步骤摘要】
图像配准方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术实施例涉及图像处理
，尤其涉及一种图像配准方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]图像匹配是将不同时间、不同视角和/或不同传感器拍摄的同一场景的两个或多个图像叠加的过程，实现参考图像和感测图像的几何对齐。在所有的图像分析任务中，图像匹配是一个关键的步骤，在图像融合、变化检测和多通道图像恢复等各种数据源的组合中获得最终的信息。通常，图像匹配可应用在遥感(多光谱分类、环境监测、变化检测、图像拼接、天气预报、创建超分辨率图像、将信息集成到地理信息系统)，医学(结合计算机断层扫描和核磁共振数据来获得关于病人的更完整的信息，监测肿瘤生长、治疗验证、病人的数据与解剖图谱的比较)，制图(地图更新)和计算机视觉(靶点定位，自动质量控制)等方面。
[0003]现有图像匹配技术主要分为三类：基于特征的匹配方法、基于图像理解的匹配方法和基于灰度的匹配方法。其中，基于特征的匹配方法虽然可将对整幅图像的分析转化为对图像特征(特征点、线等)的分析，但该方法对特征的选取的要求较高，即特征必须是待测目标与原图共有的且分布均匀，实时性较差。基于图像理解的匹配方法是依靠AI等手段对待测目标赋予一种解释，但在实现时为了降低算法复杂度进行一些简化，使得描述关系不完整，匹配精度低。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种图像配准方法、装置、电子设备及存储介质，以实现对待测旋转目标的实时配准，提高图像配准的速度与精度，同时还可适用于对任意旋转的目标图像的高精度配准。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种图像配准方法，包括：
[0006]获取模板图像和目标图像，分别对所述模板图像和所述目标图像进行下采样分层处理，得到具有相同层数的金字塔结构的模板图像集合和目标图像集合；
[0007]对所述模板图像对应的图像集合中各图像进行旋转处理，得到各金字塔分层对应的至少一个待配准图像；
[0008]基于所述金字塔结构，逐层将同层数的至少一个待配准图像与所述目标图像集合中的对应图像进行相关性配准，得到所述目标图像中与所述模板图像相匹配的目标配准区域。
[0009]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种图像配准装置，该装置包括：
[0010]分层模块，用于获取模板图像和目标图像，分别对所述模板图像和所述目标图像进行下采样分层处理，得到具有相同层数的金字塔结构的模板图像集合和目标图像集合；
[0011]旋转模块，用于对所述模板图像对应的图像集合中各图像进行旋转处理，得到各金字塔分层对应的至少一个待配准图像；
[0012]配准模块，用于基于所述金字塔结构，逐层将同层数的至少一个待配准图像与所述目标图像集合中的对应图像进行相关性配准，得到所述目标图像中与所述模板图像相匹配的目标配准区域。
[0013]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
[0014]一个或多个处理器；
[0015]存储装置，用于存储一个或多个程序，
[0016]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本专利技术实施例提供的图像配准方法。
[0017]第四方面，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本专利技术实施例提供的图像配准方法。
[0018]上述专利技术中的实施例具有如下优点或有益效果：
[0019]通过获取模板图像和目标图像，分别对模板图像和目标图像进行下采样分层处理，得到具有相同层数的金字塔结构的模板图像集合和目标图像集合，从而得到多尺度的模板图像；对模板图像对应的图像集合中各图像进行旋转处理，得到各金字塔分层对应的至少一个待配准图像，从而得到多尺度多角度的模板图像；并基于金字塔结构，逐层将同层数的至少一个待配准图像与目标图像集合中的对应图像进行相关性配准，得到目标图像中与模板图像相匹配的目标配准区域，实现了在多尺度图像信息下的逐层配准，从而提高了图像配准的速度与精度，同时，通过对模板图像集合中各图像进行旋转，并将旋转后的各角度的图像与目标图像集合中对应图像进行配准，适用于对任意旋转的目标图像的高精度配准。
附图说明
[0020]为了更加清楚地说明本专利技术示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本专利技术所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。
[0021]图1为本专利技术实施例一所提供的一种图像配准方法的流程示意图；
[0022]图2A为本专利技术实施例二所提供的一种图像配准方法的流程示意图；
[0023]图2B为本专利技术实施例二所提供的目标配准区域的示意图；
[0024]图3为本专利技术实施例三所提供的一种图像配准方法的流程示意图；
[0025]图4为本专利技术实施例四所提供的一种图像配准装置的结构示意图；
[0026]图5为本专利技术实施例五所提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0028]实施例一
[0029]图1为本专利技术实施例一提供的图像配准方法的流程示意图，本实施例可适用于需
要在目标图像中搜索出模板图像的对应区域，即在模板图像与目标图像的对应区域进行几何对齐的情形，该方法可以由图像配准装置来执行，该装置可以由硬件和/或软件来实现，该方法具体包括如下步骤：
[0030]S110、获取模板图像和目标图像，分别对模板图像和目标图像进行下采样分层处理，得到具有相同层数的金字塔结构的模板图像集合和目标图像集合。
[0031]其中，模板图像和目标图像是针对同一对象在不同条件下所获取的图像，如经过不同的采集设备、采集时间、拍摄距离或拍摄视角等条件下拍摄的多个图像，模板图像可以映射到目标图像上，以使模板图像与目标图像在空间同一位置的点一一对应，其中，目标图像为模板图像的待搜索图像。下采样用于降低图像的分辨率，如图像的尺寸为M
×
N，对其进行2倍下采样，即得到(M/2)
×
(N/2)尺寸的图像，示例性的，可以删除图像的偶数行偶数列的像素点实现对图像的下采样；也可以是基于2
×
2的图像窗口将各2
×
2的图像区域内的所有像素点转换为一个像素点，该转化后像素点的像素值可以是窗口内所有像素点的像素均值。分别对模板图像和目标图像进行迭代的下采样分层处理，得到多个下采样图像，即模板图像的图像集合和目标图像的图像集合，且各图像集合图像的分辨率依次下降，即符合金字塔结构。其中，金字塔的底层图像为原始图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像配准方法，其特征在于，包括：获取模板图像和目标图像，分别对所述模板图像和所述目标图像进行下采样分层处理，得到具有相同层数的金字塔结构的模板图像集合和目标图像集合；对所述模板图像对应的图像集合中各图像进行旋转处理，得到各金字塔分层对应的至少一个待配准图像；基于所述金字塔结构，逐层将同层数的至少一个待配准图像与所述目标图像集合中的对应图像进行相关性配准，得到所述目标图像中与所述模板图像相匹配的目标配准区域。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对所述模板图像和所述目标图像进行下采样分层处理，包括：对所述模板图像迭代进行下采样处理，当任一下采样处理后得到的图像满足预设分层条件时，停止下采样处理，并确定分层层数；基于所述分层层数对所述目标图像进行迭代下采样处理。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设分层条件为：任一下采样处理后的图像与前一层图像之间的汉明距离大于预设阈值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述前一层图像为经过下采样处理后的图像。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述模板图像对应的图像集合中各图像进行旋转处理，得到各金字塔分层对应的至少一个待配准图像，包括：基于所述金字塔结构，基于各层中待配准图像的期望数量，确定旋转步长；基于所述旋转步长对所述模板图像进行旋转处理，得到各金字塔分层对应的至少一个待配准图像。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述金字塔结构，逐层将同层数的至少一个待配准图像与所述目标图像集合中的对应图像进行相关性配准，得到所述目标图像中与所述模板图像相匹配的目标配准区域，包括：基于所述金字塔结构，由所述金字塔结构的顶层向底层依次执行以下配准步骤，并基于底层配准得到的配准坐标和配准角度确定所述与所述模板图像相匹配的目标配准区域：获取当前层数的配准角度范围，基于所述配准角度范围在所述当前层数的带配准图像确定用于进行匹配的至少一个目标配准...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翔，王升，吉守龙，徐必业，孙仲旭，王月，吴丰礼，宋宝，张冈，陈冰，
申请(专利权)人：广东拓斯达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：