一种图像匹配方法及图像匹配装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像匹配方法及图像匹配装置。图像匹配方法包括：截取基准图像；载入模板图像；对上述图像进行二值化处理；确定候选匹配点的位置和数目；将模板移至某一候选匹配点；设定搜索窗口，其圆心为模板几何中心在基准图像中对应的像素点，半径为设定的像素数；对各像素点的灰度值根据设定值M进行粗匹配，并通过基于卷积的互相关方法找到匹配位置；判断是否找到匹配位置，如果未找到，将模板移至基准图像的另一候选匹配点；如果找到，输出匹配位置的坐标信息。图像匹配装置包括：图像采集单元、图像存储单元、图像处理单元、数据输出单元。本发明专利技术降低了灰度信息变化、光照变化、噪声的影响，提高了图像匹配的速度、匹配准确度和抗旋转性。

【技术实现步骤摘要】
一种图像匹配方法及图像匹配装置
本专利技术涉及图像匹配领域，特别涉及一种图像匹配方法和装置。
技术介绍
随着科学技术的发展，图像匹配技术在近代信息处理领域中的应用范围越来越广泛。常用的匹配方法有基于灰度的图像匹配方法，直接利用图像的灰度信息进行匹配，通过象素对之间某种相似性度量(如最小均方差、归一化积相关、SSDA等)的全局最优化实现匹配。这类匹配方法需要解决的问题是：对灰度信息变化、光照变化、噪声非常敏感，没有充分利用灰度统计特性，对每一点的灰度信息依赖较大，不适应于匹配对象存在旋转和缩放情况下的匹配问题。于是，提出了基于圆投影匹配方法，但是它是直接在搜索图的每个位置进行相似度比较，没有充分利用匹配对象的灰度特征，计算量大，匹配速度慢，不满足匹配的实时性要求。常用的图像匹配方法还有金字塔方法，虽然这种降低了计算量，提高了匹配速度，但是由于它采用分层搜索方法,降低了图像的分辨率，从而降低了匹配准确度。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术中的上述问题而提出的，其目的在于提供一种满足匹配实时性要求，同时能够抵消灰度信息变化、光照变化、噪声的影响，具有一定抗旋转性而且方法易于硬件化的图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像匹配方法，包括以下步骤：利用图像采集单元截取基准图像；利用图像存储单元载入模板图像；对基准图像和模板图像进行二值化处理；确定基准图像上候选匹配点的位置和数目；将模板移至基准图像上某一候选匹配点；以模板的几何中心在基准图像中对应的像素点为圆心，以设定的像素数为半径设定搜索窗口；通过基于卷积的互相关方法找到匹配位置;判断是否找到匹配位置；若未找到，将模板移至基准图像上另一个候选匹配点；若找到，输出匹配位置的坐标信息。

【技术特征摘要】
1.一种图像匹配方法，包括以下步骤：利用图像采集单元截取基准图像，所述基准图像为一帧能见度视频图像；利用图像存储单元载入模板图像，所述模板图像为黑体模板图像；对基准图像和模板图像进行二值化处理；确定基准图像上候选匹配点的位置和数目，其中，根据黑体模板图像在视频窗口中的位置确定候选匹配点的位置和数目；将模板图像移至基准图像上某一候选匹配点；以模板图像的几何中心在基准图像中对应的像素点为圆心，以设定的像素数为半径设定圆形的搜索范围，其中，根据黑体模板图像的几何形状定位搜索圆心；通过基于卷积的互相关方法找到匹配位置，即通过基于卷积的互相关方法找到最黑位置；判断是否找到最黑位置；若未找到，将模板图像移至基准图像上另一个候选匹配点，不改变黑体定位点的位置；若找到，输出匹配位置的坐标信息，将黑体定位点移动到最黑位置。2.根据权利要求1所述的图像匹配方法，其中，所述基于卷积的互相关方法包括：模板图像各像素点灰度值求和Ф；设定M值；进行粗匹配，所述粗匹配为判断模板图像覆盖基准图像各像素点灰度值之和Ψ是否大于设定值M并且不大于模板图像各像素点灰度值之和Ф；若不匹配，移动模板图像，重复上述步骤；若匹配，对模板图像各像素点灰度值和相对应的基准子图各像素点的灰度值进行逻辑与运算，其中，所述基准子图是模板图像覆盖下对应基准图像的区域和位置；将与运算的结果卷积求和；将求和的结果进行归一化处理,从而得到在基准图像上以点(u,v)为圆心的搜索范围内模板图像和基准子图的归一化互相关度量ρ(u,v)：

【专利技术属性】
技术研发人员：王京丽，雷鸣，聂凯，阮顺贤，缪宇鹏，
申请(专利权)人：中国气象局北京城市气象研究所，
类型：发明
国别省市：