基于多尺度傅里叶梅林变换的图像匹配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106682689A(43)申请公布日2017.05.17(21)申请号201611167175.7(22)申请日2016.12.16(71)申请人西安汇明光电技术有限公司地址710065陕西省西安市雁塔区电子西街3号31701室(72)发明人陈冰(74)专利代理机构西安睿通知识产权代理事务所(特殊普通合伙)61218代理人惠文轩(51)Int.Cl.G06K9/62(2006.01)G06T3/40(2006.01)权利要求书6页说明书9页附图4页(54)发明名称基于多尺度傅里叶梅林变换的图像匹配方法(57)摘要本发明公开了一种基于多尺度傅里叶梅林变换的图像匹配方法，思路为：分别获取基准图像I1和待匹配图像I2，确定I2中像素位置(x,y)处的高斯核，计算I2中像素位置(x,y)处的尺度空间图像像素值L(x,y,t)；进而得到待匹配图像I2的尺度空间图像L(t)，对L(t)分别进行双线性插值，得到双线性插值后的模拟成像S(t)；设定与L(t)尺寸相同的空白图像，将S(t)中每一个像素位置处的灰度值分别嵌入至所述空白图像中，得到多尺度图像，并分别计算I1的傅里叶梅林不变量图像和多尺度图像S'(t)的傅里叶梅林不变量图像；计算I1与I2的尺度空间图像L(t)之间的相位相关匹配图像，分别计算I1中像素位置缩放的尺度估计值和I1中像素位置旋转的角度估计值，进而得到I2的最优匹配图像。CN106682689ACN106682689A权利要求书1/6页1.一种基于多尺度傅里叶梅林变换的图像匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，分别获取基准图像I1和待匹配图像I2，所述基准图像I1和待匹配图像I2分别为灰度图像，且基准图像I1的尺寸为M×N，待匹配图像I2的尺寸为P×Q，M＝P，N＝Q，M、N、P、Q分别为大于0的自然数；然后确定待匹配图像I2中像素位置(x,y)处的高斯核为G(x,y,t)，并计算得到待匹配图像I2中像素位置(x,y)处的尺度空间图像像素值L(x,y,t)，(x,y)∈I2；进而得到待匹配图像I2的尺度空间图像L(t)，t表示尺度参数，t>0；步骤2，对待匹配图像I2的尺度空间图像L(t)分别进行双线性插值，得到双线性插值后的模拟成像S(t)；步骤3，设定与待匹配图像I2的尺度空间图像L(t)尺寸相同的空白图像，并将双线性插值后的模拟成像S(t)中每一个像素位置处的灰度值分别嵌入至所述空白图像中，得到多尺度图像S'(t)；所述多尺度图像S'(t)包含若干个尺度图像，且所述多尺度图像S'(t)的尺寸为X×Y；X、Y分别为大于0的自然数；步骤4，对基准图像I1和多尺度图像S'(t)分别进行快速傅里叶变换，分别得到快速傅里叶变换后的基准图像频谱F1和快速傅里叶变换后的多尺度图像频谱F2(t)，进而分别计算得到基准图像I1的傅里叶梅林不变量图像F1LP和多尺度图像S'(t)的傅里叶梅林不变量图像S'LP(t)；步骤5，根据基准图像I1的傅里叶梅林不变量图像F1LP和多尺度图像S'(t)的傅里叶梅林不变量图像S'LP(t)，计算得到基准图像I1与待匹配图像I2的尺度空间图像L(t)之间的相位相关匹配图像IMATCH(t)；步骤6，根据基准图像I1与待匹配图像I2的尺度空间图像L(t)之间的相位相关匹配图像IMATCH(t)，分别计算得到基准图像I1中像素位置缩放的尺度估计值和基准图像I1中像素位置旋转的角度估计值其中所述基准图像I1中像素位置对应待匹配图像I2中像素位置(x,y)；将所述基准图像I1中每个像素分别进行尺度估计值的缩放，同时将所述基准图像I1中每个像素位置进行角度估计值的旋转后，得到待匹配图像I2的最优匹配图像。2.如权利要求1所述的一种基于多尺度傅里叶梅林变换的图像匹配方法，其特征在于，在步骤1中，所述得到待匹配图像I2的尺度空间图像L(t)，其过程为：将基准图像I1中像素位置为(x',y')的像素值记为I1(x',y')，且该基准图像I1中像素位置为(x',y')的像素值I1(x',y')对应待匹配图像I2中像素位置为(x,y)的像素值I2(x,y)，其对应关系为：I2(x,y)＝I1(α(x'cosφ0+y'sinφ0)+x0,α(-x'sinφ0+y'cosφ0)+y0)其中，(x,y)∈I2，(x',y')∈I1，x表示待匹配图像I2的像素位置在水平方向的坐标，y表示待匹配图像I2的像素位置在垂直方向的坐标，x'表示基准图像I1的像素位置在水平方向的坐标，y'表示基准图像I1的像素位置在垂直方向的坐标，α表示基准图像I1中像素位置(x',y')缩放的尺度，φ0表示基准图像I1中像素位置(x',y')旋转的角度，x0表示基准图