图像特征点的匹配方法、装置及非易失性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特征点的匹配方法、装置及非易失性存储介质。其中，该方法包括：采用角点检测算法获取目标红外图像的第一特征点集合，及目标可见光源图像的第二特征点集合；根据第一特征点集合和第二特征点集合，采用杰卡德距离方法，得到第一匹配对集合；基于第一特征点与对应的第一匹配点之间连线的斜率和长度，确定第二匹配对集合；确定第二匹配对集合中第三特征点的第一主方向，以及对应第二匹配点的第二主方向；基于第一主方向与第二主方向之间的方向差，确定特征点匹配结果。本发明专利技术解决了由于存在设备装配差异以及拍摄时间、距离和视角不同等客观因素，造成的图像特征点误匹配概率大，图像匹配准确性低的技术问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
图像特征点的匹配方法、装置及非易失性存储介质


[0001]本专利技术涉及图像匹配
，具体而言，涉及一种图像特征点的匹配方法、装置及非易失性存储介质。

技术介绍

[0002]现有的红外和可见光图像配准方法可分为基于标定参数、基于区域和基于特征三类。基于标定参数的方法是一种非自动配准方法，只能配准同一时刻拍摄的一组图像，并且其配准精度依赖标定参数精度。基于区域的配准方法依赖图像灰度的线性相关程度和视野重叠程度，对存在视角、光谱差异以及畸变的复杂场景的适应能力差，且计算复杂度高；相反地，基于特征的配准方法性能稳定性较强，应对各类复杂图像配准场景更为鲁棒，其中基于点特征的配准方法被广泛应用和研究。然而，巡检机器人和无人机在图像取景时，由于存在传感器装配差异以及拍摄时间、距离和视角不同等客观因素，使得图像间难免存在尺度和视角差异问题，进而导致图像特征点误匹配概率较大，图像匹配准确性低等问题。
[0003]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种图像特征点的匹配方法、装置及非易失性存储介质，以至少解决由于存在设备装配差异以及拍摄时间、距离和视角不同等客观因素，造成的图像特征点误匹配概率大，图像匹配准确性低的技术问题。
[0005]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种图像特征点的匹配方法，包括：采用角点检测算法分别获取目标红外图像中的第一特征点集合，以及目标可见光源图像中的第二特征点集合；采用杰卡德距离方法，从上述第二特征点集合中确定出与上述第一特征点集合中包括的第一特征点对应的第一匹配点，得到第一匹配对集合；确定上述第一匹配对集合中包括的上述第一特征点与对应的上述第一匹配点之间连线的斜率，以及上述连线的长度；基于上述斜率和上述长度，从上述第一匹配对集合中确定第二匹配对集合，其中，上述第二匹配对集合中包括第三特征点，以及与上述第三特征点对应的第二匹配点，上述第二匹配对集合小于或等于上述第一匹配对集合；确定上述第二匹配对集合包括的上述第三特征点分别对应的第一主方向，以及对应的上述第二匹配点的第二主方向；确定上述第一主方向与对应的上述第二主方向之间的方向差；基于上述方向差，确定上述目标红外图像与上述目标可见光源图像之间的特征点匹配结果。
[0006]可选的，上述采用杰卡德距离方法，从上述第二特征点集合中确定出与上述第一特征点集合中包括的第一特征点对应的第一匹配点，得到第一匹配对集合，包括：分别计算上述第一特征点集合中包括的上述第一特征点与上述第二特征点集合包括的第二特征点之间的杰卡德距离；将上述第二特征点集合中上述杰卡德距离最小的上述第二特征点作为上述第一特征点对应的上述第一匹配点；基于上述第一特征点集合中包括的上述第一特征点，以及对应的上述第二特征点，得到上述第一匹配对集合。
[0007]可选的，上述基于上述斜率和上述长度，从上述第一匹配对集合中确定第二匹配对集合，包括：确定上述第一匹配对集合中上述斜率在预设斜率范围内，并且上述长度在预设长度范围内的第四特征点；基于上述第一匹配对集合中的上述第四特征点，以及与上述第四特征点对应的第三匹配点，得到上述第二匹配对集合。
[0008]可选的，上述确定上述第二匹配对集合包括的上述第三特征点分别对应的第一主方向，以及对应的上述第二匹配点的第二主方向，包括：确定预设第一范围内上述第三特征点对应的第一图像轮廓，以及预设第二范围内上述第二匹配点对应的第二图像轮廓；基于上述第三特征点和上述第一图像轮廓线，构建第一三角形；以及根据上述第二匹配点和上述第二图像轮廓线，构建第二三角形；确定上述第一三角形的第一中线方向，以及上述第二三角形的第二中线方向；基于上述第一主方向，得到上述第一主方向，以及基于上述第二主方向，得到上述第二主方向。
[0009]可选的，上述基于上述第三特征点和上述第一图像轮廓线，构建第一三角形；以及根据上述第二匹配点和上述第二图像轮廓线，构建第二三角形，包括：确定上述第三特征点与上述第一图像轮廓线的第一端点之间的第一方向向量，上述第三特征点与上述第一图像轮廓线的第二端点之间的第二方向向量，上述第二匹配点与上述第二图像轮廓线的第三端点之间的第三方向向量，以及上述第二匹配点与上述第二图像轮廓线的第四端点之间的第四方向向量；基于上述第三特征点，上述第一方向向量，上述第二方向向量，构建上述第一三角形；基于上述第二匹配点，上述第三方向向量，上述第四方向向量，构建上述第二三角形。
[0010]可选的，上述基于上述方向差，确定上述目标红外图像与上述目标可见光源图像之间的特征点匹配结果，包括：确定上述第二匹配对集合包括的上述第三特征点分别对应的上述方向差的第一分布区间；基于上述第一分布区间，确定目标分布区间；确定上述第二匹配对集合中上述方向差位于上述目标分布区间的第五特征点，以及上述第五特征点对应的第四匹配点；基于上述第五特征点，以及与上述第五特征点对应的上述第四匹配点，得到上述特征点匹配结果。
[0011]可选的，在上述第一分布区间为多个的情况下，上述基于上述第一分布区间，确定目标分布区间，包括：确定多个第一分布区间分别包括的上述方向差的数量；将上述多个第一分布区间中上述方向差的数量最多的作为第二分布区间；基于上述第二分布区间，得到目标分布区间。
[0012]可选的，在上述采用角点检测算法分别获取目标红外图像中的第一特征点集合，以及目标可见光源图像中的第二特征点集合之前，上述方法还包括：获取初始红外图像，以及与上述初始红外图像对应的初始可见光源图像；对上述初始红外图像和上述初始可见光源图像分别灰度处理，得到第一红外图像，以及与上述第一红外图像对应的第一可见光源图像；对上述第一红外图像和上述第一可见光源图像分别进行图像增强处理，得到上述目标红外图像，以及与上述目标红外图像对应的上述目标可见光源图像，其中，上述目标红外图像和上述目标可见光源图像具有相同的纵向分辨率。
[0013]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种图像特征点的匹配装置，包括：第一获取模块，用于采用角点检测算法分别获取目标红外图像中的第一特征点集合，以及目标可见光源图像中的第二特征点集合；第二获取模块，用于采用杰卡德距离方法，从上述第二
特征点集合中确定出与上述第一特征点集合中包括的第一特征点对应的第一匹配点，得到第一匹配对集合；第一确定模块，用于确定上述第一匹配对集合中包括的上述第一特征点与对应的上述第一匹配点之间连线的斜率，以及上述连线的长度；第二确定模块，用于基于上述斜率和上述长度，从上述第一匹配对集合中确定第二匹配对集合，其中，上述第二匹配对集合中包括第三特征点，以及与上述第三特征点对应的第二匹配点，上述第二匹配对集合小于或等于上述第一匹配对集合；第三确定模块，用于确定上述第二匹配对集合包括的上述第三特征点分别对应的第一主方向，以及对应的上述第二匹配点的第二主方向；第四确定模块，用于确定上述第一主方向与对应的上述第二主方向之间的方向差；第五确定模块，用于基于上述方向差，确定上述目标红外图像与上述目标可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像特征点的匹配方法，其特征在于，包括：采用角点检测算法分别获取目标红外图像中的第一特征点集合，以及目标可见光源图像中的第二特征点集合；采用杰卡德距离方法，从所述第二特征点集合中确定出与所述第一特征点集合中包括的第一特征点对应的第一匹配点，得到第一匹配对集合；确定所述第一匹配对集合中包括的所述第一特征点与对应的所述第一匹配点之间连线的斜率，以及所述连线的长度；基于所述斜率和所述长度，从所述第一匹配对集合中确定第二匹配对集合，其中，所述第二匹配对集合中包括第三特征点，以及与所述第三特征点对应的第二匹配点，所述第二匹配对集合小于或等于所述第一匹配对集合；确定所述第二匹配对集合包括的所述第三特征点分别对应的第一主方向，以及对应的所述第二匹配点的第二主方向；确定所述第一主方向与对应的所述第二主方向之间的方向差；基于所述方向差，确定所述目标红外图像与所述目标可见光源图像之间的特征点匹配结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用杰卡德距离方法，从所述第二特征点集合中确定出与所述第一特征点集合中包括的第一特征点对应的第一匹配点，得到第一匹配对集合，包括：分别计算所述第一特征点集合中包括的所述第一特征点与所述第二特征点集合包括的第二特征点之间的杰卡德距离；将所述第二特征点集合中所述杰卡德距离最小的所述第二特征点作为所述第一特征点对应的所述第一匹配点；基于所述第一特征点集合中包括的所述第一特征点，以及对应的所述第二特征点，得到所述第一匹配对集合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述斜率和所述长度，从所述第一匹配对集合中确定第二匹配对集合，包括：确定所述第一匹配对集合中所述斜率在预设斜率范围内，并且所述长度在预设长度范围内的第四特征点；基于所述第一匹配对集合中的所述第四特征点，以及与所述第四特征点对应的第三匹配点，得到所述第二匹配对集合。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第二匹配对集合包括的所述第三特征点分别对应的第一主方向，以及对应的所述第二匹配点的第二主方向，包括：确定预设第一范围内所述第三特征点对应的第一图像轮廓，以及预设第二范围内所述第二匹配点对应的第二图像轮廓；基于所述第三特征点和所述第一图像轮廓线，构建第一三角形；以及根据所述第二匹配点和所述第二图像轮廓线，构建第二三角形；确定所述第一三角形的第一中线方向，以及所述第二三角形的第二中线方向；基于所述第一主方向，得到所述第一主方向，以及基于所述第二主方向，得到所述第二主方向。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第三特征点和所述第一图像轮廓线，构建第一三角形；以及根据所述第二匹配点和所述第二图像轮廓线，构建第二三角形，包括：确定所述第三特征点与所述第一图像轮廓线的第一端点之间的第一方向向量，所述第三特征点与所述第一图像轮廓线的第二端点之间的第二方向向量，所述第二匹配点与所述第二图像轮廓线的第三端点之间的第三方向向量，以及所述第二匹配点与所述第二图像轮廓线的第四端点之间的第四方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘弘景，何楠，叶宽，苗旺，刘宏亮，刘可文，钱梦迪，方烈，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：