一种图像相似度匹配方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种图像相似度匹配方法及装置。方法包括以下步骤：角点提取步骤，通过图像角点提取方法提取模板图像和待检测图像中的角点特征；角点特征匹配步骤，相互比较两幅图像的角点特征得出两幅图像之间相互匹配的角点特征，通过设置锚点提取出两幅图像中相互匹配的角点所处矩形区域并分别缩放成分辨率相同的模板匹配图像和待检匹配图像；二次角点提取步骤，对模板匹配图像和待检匹配图像分别进行角点特征提取及匹配；相似度计算步骤，根据模板匹配图像与待检匹配图像进行相似度计算。本发明专利技术的方法应用场景更广泛，通用性更好，尤其是待检测图像是模板图像的子图或一部分时，能够进行更为准确的匹配。

【技术实现步骤摘要】
一种图像相似度匹配方法及装置
本专利技术涉及数字图像处理领域，尤其涉及一种图像相似度匹配方法及装置。
技术介绍
两幅图像的相似性比较在工业、农业、知识产权等领域都有广泛应用。尤其是现在互联网越来越发达，数字图像正在成为一种数字资产，数字资产版权的保护和检测将会大量使用这一技术。当前使用技术中，有些技术存在明显不足，例如图像相似性比较限于两幅整图像的比较，譬如中国专利CN202011059920.2公开的技术要求待比较的两幅商品图像尺寸相同，将商品图像划分成至少两个子图像来比较相似度。中国专利CN202011239115.8公开的技术通过制作铝模板图像指纹编码库来实现铝模板图像匹配。中国专利CN202011071088.8公开的技术计算两个待匹配目标的公共可视区域，运用随机匹配策略对待匹配目标进行相似度度量，该专利技术通过建立目标表观在不同摄像机之间的转移模型来处理不同摄像机观测视角的变化。这些方法往往根据现场应用场景来量身定制，缺乏一定的通用性。特别是一幅图像和另一幅图像不相似，但是这幅图像是另一幅图像的子图或部分时，现有相似性比较方法往往无能为力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为克服现有技术的以上缺陷，而提供一种通用性更好的图像相似度匹配方法及装置。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种图像相似度匹配方法，其用于对比模板图像和待检测图像之间的相似度，其至少包括以下步骤：角点提取步骤，通过图像角点提取方法提取模板图像和待检测图像中的角点特征；角点特征匹配步骤，相互比较两幅图像的角点特征得出两幅图像之间相互匹配的角点特征，通过设置锚点提取出两幅图像中相互匹配的角点所处矩形区域并分别缩放成分辨率相同的模板匹配图像和待检匹配图像；二次角点提取步骤，对模板匹配图像和待检匹配图像分别进行角点特征提取及匹配；相似度计算步骤，根据模板匹配图像与待检匹配图像进行相似度计算。进一步地，在角点提取步骤之前还包括：前置处理步骤，先对模板图像和待检测图像分别灰度化，然后对两幅灰度化之后的图像进行模糊处理以让图像的特征更加明显。前置处理步骤中，模糊处理采用高斯模糊、中值滤波或者锐化处理其中一种。进一步地，角点提取步骤中，图像角点提取方法为使用一个固定尺寸窗口在图像任意区域中左右上下小幅移动，比较滑动前与滑动后窗口中的像素灰度变化程度，如果存在较大灰度变化，则认为该窗口中存在触点并将该触点作为角点，记录周围的像素点的灰度值，得到角点特征。进一步地，在角点提取步骤中，在提取角点特征的同时还获取角点的坐标位置，角点的坐标位置值分别为角点相对于图像原点的水平像素距离和垂直像素距离，图像原点为图像的左上顶点、左下顶点、右上顶点或右下顶点。进一步地，角点特征匹配步骤包括：将模板图像的角点特征和待检测图像的角点特征两两相互比较得到相互匹配的角点特征组成匹配信息表，在匹配信息表里面，找出模板图像的四个极值角点作为锚点：左上顶点t1、左下顶点t2、右上顶点t3和右下顶点t4，并找出在它们在待检测图像相对应匹配的角点作为待检测图像的四个锚点；模板图像的四个锚点坐标分别为：t1(xt1,yt1)、t2(xt2,yt2)、t3(xt3,yt3)、t4(xt4,yt4)；分别取Xmin＝min(xt1,xt2,xt3,xt4)、Ymin＝min(yt1,yt2,yt3,yt4)、Xmax＝max(xt1,xt2,xt3,xt4)以及Ymax＝max(yt1,yt2,yt3,yt4)，由点tmin(Xmin,Ymin)和点tmax(Xmax,Ymax)分别作为矩形相对两个顶点，构造模板图像矩形匹配区域；待检测图像的四个锚点坐标分别为：f1(xf1,yf1)、f2(xf2,yf2)、f3(xf3,yf3)、f4(xf4,yf4)；分别取Xmin＝min(xf1,xf2,xf3,xf4)、Ymin＝min(yf1,yf2,yf3,yf4)、Xmax＝max(xf1,xf2,xf3,xf4)以及Ymax＝max(yf1,yf2,yf3,yf4)，由点fmin(Xmin,Ymin)和点fmax(Xmax,Ymax)分别作为矩形相对两个顶点，构造待检测图像矩形匹配区域；将模板图像矩形匹配区域和待检测图像矩形匹配区域分别缩放成分辨率相同的模板匹配图像和待检匹配图像。进一步地，在角点特征匹配步骤中，找出模板图像的四个极值角点其中任一个若在待检测图像相对应匹配的角点多于1个，则采用平行线及长度原则剔除冗余匹配的角点；平行线及长度原则为：模板图像处于上方的两个极值角点连线平行于待检测图像对应两个极值角点连线，模板图像处于下方的两个极值角点连线平行于待检测图像对应两个极值角点连线，模板图像处于上方、下方的两条极值角点连线长度之比约等于待检测图像处于上方、下方的两条极值角点连线长度之比。进一步地，在角点特征匹配步骤中，进行图像缩放之前，还需要利用平行线原则剔除冗余匹配；平行线原则为：模板图像的其中一个锚点到某一角点的连线平行于待检测图像对应锚点到对应匹配角点的连线；不满足平行线原则的匹配为冗余匹配。进一步地，在二次角点提取步骤中，通过图像角点提取方法对模板匹配图像和待检匹配图像分别进行角点特征提取，提取之后进行两幅图像的角点相互匹配，最后通过以下方法剔除冗余匹配：选取模板匹配图像角点集合中的左上顶点、左下顶点、右上顶点、右下顶点之一作为锚点，该锚点到模板匹配图像的某一角点的连线平行于待检匹配图像对应锚点到对应匹配角点的连线，不符合的匹配为冗余匹配。进一步地，相似度计算步骤包括：先判断待检匹配图像角点数与模板匹配图像角点数比例是否小于0.1，若小于0.1则判定两幅图像匹配不相似并退出；计算模板匹配图像和待检匹配图像之间匹配角点数量与待检匹配图像的角点数量的比例一；计算模板匹配图像面积与模板图像面积的比例二；采用权重方式计算比例一和比例二之和得出模板图像与待检测图像之间的相似度。本专利技术还公开了一种电子设备，包括：处理器以及存储器，存储器上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时实现以上的方法。本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以上的方法。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：通过角点提取和匹配找出两幅图像之间相互匹配的角点特征，随后根据锚点划分出匹配角点所处区域形成相同分辨率图像再进行一次角点提取和匹配，最终根据划分的图像计算得出两幅图像的相似度，其应用场景更广泛，通用性更好，尤其是待检测图像是模板图像的子图或一部分时，能够进行更为准确的匹配。附图说明图1为本专利技术图像相似度匹配方法的流程图。需要说明的是，以上视图所示产品均为适应图纸大小及视图清楚而进行了适当的缩小/放大，并不对视图所示产品大小加以限制。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像相似度匹配方法，其用于对比模板图像和待检测图像之间的相似度，其特征在于，其至少包括以下步骤：/n角点提取步骤，通过图像角点提取方法提取模板图像和待检测图像中的角点特征；/n角点特征匹配步骤，相互比较两幅图像的角点特征得出两幅图像之间相互匹配的角点特征，通过设置锚点提取出两幅图像中相互匹配的角点所处矩形区域并分别缩放成分辨率相同的模板匹配图像和待检匹配图像；/n二次角点提取步骤，对模板匹配图像和待检匹配图像分别进行角点特征提取及匹配；/n相似度计算步骤，根据模板匹配图像与待检匹配图像进行相似度计算。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像相似度匹配方法，其用于对比模板图像和待检测图像之间的相似度，其特征在于，其至少包括以下步骤：
角点提取步骤，通过图像角点提取方法提取模板图像和待检测图像中的角点特征；
角点特征匹配步骤，相互比较两幅图像的角点特征得出两幅图像之间相互匹配的角点特征，通过设置锚点提取出两幅图像中相互匹配的角点所处矩形区域并分别缩放成分辨率相同的模板匹配图像和待检匹配图像；
二次角点提取步骤，对模板匹配图像和待检匹配图像分别进行角点特征提取及匹配；
相似度计算步骤，根据模板匹配图像与待检匹配图像进行相似度计算。


2.如权利要求1所述的图像相似度匹配方法，其特征在于，所述角点特征匹配步骤包括：
将模板图像的角点特征和待检测图像的角点特征两两相互比较得到相互匹配的角点特征组成匹配信息表，
在匹配信息表里面，找出模板图像的四个极值角点作为锚点：左上顶点t1、左下顶点t2、右上顶点t3和右下顶点t4，并找出在它们在待检测图像相对应匹配的角点作为待检测图像的四个锚点；
模板图像的四个锚点坐标分别为：t1(xt1,yt1)、t2(xt2,yt2)、t3(xt3,yt3)、t4(xt4,yt4)；分别取Xmin＝min(xt1,xt2,xt3,xt4)、Ymin＝min(yt1,yt2,yt3,yt4)、Xmax＝max(xt1,xt2,xt3,xt4)以及Ymax＝max(yt1,yt2,yt3,yt4)，由点tmin(Xmin,Ymin)和点tmax(Xmax,Ymax)分别作为矩形相对两个顶点，构造模板图像矩形匹配区域；
待检测图像的四个锚点坐标分别为：f1(xf1,yf1)、f2(xf2,yf2)、f3(xf3,yf3)、f4(xf4,yf4)；分别取Xmin＝min(xf1,xf2,xf3,xf4)、Ymin＝min(yf1,yf2,yf3,yf4)、Xmax＝max(xf1,xf2,xf3,xf4)以及Ymax＝max(yf1,yf2,yf3,yf4)，由点fmin(Xmin,Ymin)和点fmax(Xmax,Ymax)分别作为矩形相对两个顶点，构造待检测图像矩形匹配区域；
将模板图像矩形匹配区域和待检测图像矩形匹配区域分别缩放成分辨率相同的模板匹配图像和待检匹配图像。


3.如权利要求2所述的图像相似度匹配方法，其特征在于，在所述角点特征匹配步骤中，找出模板图像的四...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇龙，陈晓春，邱华东，
申请(专利权)人：深圳市墨者安全科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44