一种图像特征点匹配方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种图像特征点匹配方法及装置，涉及图像处理领域，用于提高特征点的匹配效率。所述方法包括：按照预设顺序将第一图像中的N个特征点集合存储在第一缓存器中，所述第一图像包括N个块，每个块对应一个特征点集合；对于第二图像的待匹配特征点，根据所述待匹配特征点在所述第二图像的位置从所述第一图像的N个块中确定M个块，所述第二图像包括N个块；从所述第一缓存器中获取所述M个块中每个块的特征点集合；根据所述待匹配特征点逐块匹配所述M个块中每个块的特征点集合，以从所述M个块的特征点集合中匹配出至少一个匹配特征点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种图像特征点匹配方法及装置
本申请涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像特征点匹配方法及装置。
技术介绍
图像特征点匹配被广泛应用于图像检测、图像识别、图像跟踪等多个应用场景中。通过提取图像特征点来对图像信息进行描述和表征，然后通过特征点匹配来计算两幅图像的相似性，为后续的图像跟踪、图像检测和图像识别等应用提供判断依据。在特征信息描述的场景中，通过特征点来进行描述图像，然后基于特征点进行图像匹配是一种常用的方法。传统的图像特征点匹配方法通常是采用暴力搜索的方法对整个特征点集合进行暴力穷举匹配，以覆盖所有的匹配可行性，即对于参考图像中的一个待匹配特征点，使用当前图像中的全部特征点进行逐一匹配，然后选择出最优的特征点作为与该待匹配特征点匹配的匹配特征点。但是，上述方法需要较长的匹配时间和较大的存储空间，因此匹配效率较低。
技术实现思路
本申请的实施例提供一种图像特征点匹配方法及装置，用于提高特征点匹配的效率。为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种图像特征点匹配方法，该方法包括：按照预设顺序将第一图像中的N个特征点集合存储在第一缓存器中，第一图像包括N个块，每个块对应一个特征点集合，N为正整数；对于第二图像的待匹配特征点，根据待匹配特征点在第二图像的位置从第一图像的N个块中确定M个块，第二图像包括N个块，M为大于或等于1的整数；从第一缓存器中获取M个块中每个块的特征点集合；根据待匹配特征点逐块匹配M个块中每个块的特征点集合，以从M个块的特征点集合中匹配出至少一个匹配特征点。上述技术方案中，按照预设顺序将第一图像中的N个特征点集合存储在第一缓存器中，能够提高后续获取M个块中每个块的特征点集合的效率，同时根据待匹配特征点在第二图像的位置从第一图像的N个块中确定M个块，能够有效减小匹配范围，进而后续根据待匹配特征点逐块匹配M个块中每个块的特征点集合时，能够以一个块的特征点集合为单位进行匹配，M个块的特征点集合通过流水式操作逐块进行匹配，从而降低了特征点匹配过程中的内存消耗和匹配时间，进而提高了图像特征点匹配的效率。在第一方面的一种可能的实现方式中，第一图像的N个块与第二图像的N个块一一对应，且对应的两个块的形状和尺寸相同。上述可能的实现方式中，能够提高确定第一图像中的所述M个块的准确性，即提高确定有效匹配范围的准确性，进而减少不必要的特征点匹配操作。在第一方面的一种可能的实现方式中，按照指定顺序将第一图像中的N个特征点集合存储在第一缓存器中之前，该方法还包括：根据第一图像的尺寸和预设划分规则，将第一图像划分为N个块，并确定第一图像的N个块中每个块的特征点集合；其中，预设划分规则包括以下规则中的至少一个：贴合图像边缘划分、不贴合图像边缘划分、按区域划分、规则形状划分、不规则形状划分。上述可能的实现方式中，能够提高将第一图像划分为N个块的灵活性和多样性。在第一方面的一种可能的实现方式中，该方法还包括：根据N个特征点集合中每个特征点集合包括的特征点数量和预设顺序，确定每个块的特征点集合对应的位置索引，位置索引包括起始位置索引和/或结束位置索引，一个块的特征点集合对应的位置索引用于索引块的特征点集合在第一缓存器中的位置。上述可能的实现方式中，提供了一种简单有效的指示每个特征点集合的位置的方法，进而能够提高后续获取M个块的特征点集合的效率。在第一方面的一种可能的实现方式中，根据待匹配特征点在第二图像的位置从第一图像的N个块中确定M个块，包括：根据待匹配特征点在第二图像的位置和匹配半径，或者根据待匹配特征点在第二图像的位置、匹配半径和预设偏移量，确定匹配区域；根据匹配块选择策略，从第一图像的N个块中选择位于匹配区域内的M个块。上述可能的实现方式中，能够提高确定第一图像中的所述M个块的准确性，即提高确定有效匹配范围的准确性，进而减少不必要的特征点匹配操作。在第一方面的一种可能的实现方式中，根据待匹配特征点逐块匹配M个块中每个块的特征点集合，以从M个块的特征点集合中匹配出至少一个匹配特征点，包括：对于M个块，逐块确定每个块的特征点集合中的每个特征点与待匹配特征点之间的匹配信息；根据匹配信息，将每个块的特征点集合中满足预设条件的特征点确定为匹配特征点。上述可能的实现方式中，提供了一种有效的M个块的特征点集合中匹配出至少一个匹配特征点的方式。在第一方面的一种可能的实现方式中，该匹配信息包括：描述子距离和/或匹配角度差。上述可能的实现方式中，提供了一种简单有效的匹配信息。在第一方面的一种可能的实现方式中，满足预设条件的特征点是指特征点的匹配信息满足以下至少一项：最佳描述子距离、次佳描述子距离、最佳匹配角度差、或者次佳匹配角度。上述可能的实现方式中，提供了一种有效的确定匹配特征点的方式。在第一方面的一种可能的实现方式中，根据待匹配特征点逐块匹配M个块中每个块的特征点集合，以从M个块的特征点集合中匹配出至少一个匹配特征点，还包括：根据匹配信息和预设筛选策略，筛选每个块的特征点集合匹配出的匹配特征点，得到至少一个匹配特征点；其中，预设筛选策略包括以下策略中的至少一个：重复匹配筛选、角度差直方图筛选、描述子距离筛选、或者块匹配统计筛选。上述可能的实现方式中，能够提高筛选至少一个匹配特征点的灵活性和多样性。在第一方面的一种可能的实现方式中，当第一图像中的一个匹配特征点与第二图像中的第一待匹配特征点和第二待匹配特征点对应时，该方法还包括：确定第一图像中的匹配特征点与第一待匹配特征点和第二待匹配特征点中匹配信息最优的待匹配特征点对应。上述可能的实现方式中，能够避免同一匹配特征点与至少两个待匹配特征点对应的问题，进而解决特征点误匹配的问题。第二方面，提供一种图像特征点匹配装置，该装置包括：存储单元，用于按照预设顺序将第一图像中的N个特征点集合存储在第一缓存器中，第一图像包括N个块，每个块对应一个特征点集合，N为正整数；确定单元，用于对于第二图像的待匹配特征点，根据待匹配特征点在第二图像的位置从第一图像的N个块中确定M个块，第二图像包括N个块，M为大于或等于1的整数；获取单元，用于从第一缓存器中获取M个块中每个块的特征点集合；匹配单元，用于根据待匹配特征点逐块匹配M个块中每个块的特征点集合，得到至少一个匹配特征点。在第二方面的一种可能的实现方式中，第一图像的N个块与第二图像的N个块一一对应，且对应的两个块的形状和尺寸相同。在第二方面的一种可能的实现方式中，确定单元，还用于：根据第一图像的尺寸和预设划分规则，将第一图像划分为N个块，并确定第一图像的N个块中每个块的特征点集合；其中，预设划分规则包括以下规则中的至少一个：贴合图像边缘划分、不贴合图像边缘划分、按区域划分、规则形状划分、不规则形状划分。在第二方面的一种可能的实现方式中，确定单元，还用于：根据N个特征点集合中每个特征点集合包括的特征点数量和预设顺序，确定每个块的特征点集合对应的位置索引，位置索引包括起始位置索引和/或结束位置索引，一个块的特征点集合对应的位置索引用于索引块的特征点集合在第一缓存器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像特征点匹配方法，其特征在于，所述方法包括：/n按照预设顺序将第一图像中的N个特征点集合存储在第一缓存器中，所述第一图像包括N个块，每个块对应一个特征点集合，所述N为正整数；/n对于第二图像的待匹配特征点，根据所述待匹配特征点在所述第二图像的位置从所述第一图像的N个块中确定M个块，所述第二图像包括N个块，所述M为大于或等于1的整数；/n从所述第一缓存器中获取所述M个块中每个块的特征点集合；/n根据所述待匹配特征点逐块匹配所述M个块中每个块的特征点集合，以从所述M个块的特征点集合中匹配出至少一个匹配特征点。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种图像特征点匹配方法，其特征在于，所述方法包括：
按照预设顺序将第一图像中的N个特征点集合存储在第一缓存器中，所述第一图像包括N个块，每个块对应一个特征点集合，所述N为正整数；
对于第二图像的待匹配特征点，根据所述待匹配特征点在所述第二图像的位置从所述第一图像的N个块中确定M个块，所述第二图像包括N个块，所述M为大于或等于1的整数；
从所述第一缓存器中获取所述M个块中每个块的特征点集合；
根据所述待匹配特征点逐块匹配所述M个块中每个块的特征点集合，以从所述M个块的特征点集合中匹配出至少一个匹配特征点。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一图像的N个块与所述第二图像的N个块一一对应，且对应的两个块的形状和尺寸相同。


根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述按照指定顺序将第一图像中的N个特征点集合存储在第一缓存器中之前，所述方法还包括：
根据所述第一图像的尺寸和预设划分规则，将所述第一图像划分为N个块，并确定所述第一图像的N个块中每个块的特征点集合；其中，所述预设划分规则包括以下规则中的至少一个：贴合图像边缘划分、不贴合图像边缘划分、按区域划分、规则形状划分、不规则形状划分。


根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据N个特征点集合中每个特征点集合包括的特征点数量和所述预设顺序，确定每个块的特征点集合对应的位置索引，所述位置索引包括起始位置索引和/或结束位置索引，一个块的特征点集合对应的位置索引用于索引所述块的特征点集合在所述第一缓存器中的位置。


根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述待匹配特征点在所述第二图像的位置从所述第一图像的N个块中确定M个块，包括：
根据所述待匹配特征点在所述第二图像的位置和匹配半径，或者根据所述待匹配特征点在所述第二图像的位置、匹配半径和预设偏移量，确定匹配区域；
根据匹配块选择策略，从所述第一图像的N个块中选择位于所述匹配区域内的M个块。


根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述待匹配特征点逐块匹配所述M个块中每个块的特征点集合，以从所述M个块的特征点集合中匹配出至少一个匹配特征点，包括：
对于所述M个块，逐块确定每个块的特征点集合中的每个特征点与所述待匹配特征点之间的匹配信息；
根据所述匹配信息，将所述每个块的特征点集合中满足预设条件的特征点确定为匹配特征点。


根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述匹配信息包括：描述子距离和/或匹配角度差。


根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述满足预设条件的特征点是指所述特征点的匹配信息满足以下至少一项：最佳描述子距离、次佳描述子距离、最佳匹配角度差、或者次佳匹配角度。


根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述待匹配特征点逐块匹配所述M个块中每个块的特征点集合，以从所述M个块的特征点集合中匹配出至少一个匹配特征点，还包括：
根据所述匹配信息和预设筛选策略，筛选所述每个块的特征点集合匹配出的匹配特征点，得到所述至少一个匹配特征点；其中，所述预设筛选策略包括以下策略中的至少一个：重复匹配筛选、角度差直方图筛选、描述子距离筛选、或者块匹配统计筛选。


根据权利要求6-9任一项所述的方法，其特征在于，当所述第一图像中的一个匹配特征点与所述第二图像中的第一待匹配特征点和第二待匹配特征点对应时，所述方法还包括：
确定所述第一图像中的所述匹配特征点与所述第一待匹配特征点和所述第二待匹配特征点中匹配信息最优的待匹配特征点对应。


一种图像特征点匹配装置，其特征在于，所述装置包括：
存储单元，用于按照预设顺序将第一图像中的N个特征点集合存储在第一缓存器中，所述第一图像包括N个块，每个块对应一个特征点集合，所述N为正整数；
确定单元，用于对于第二图像的待匹配特征点，根据所述待匹配特征点在所述第二图像的位置从所述第一图像的N个块中确定M个块，所述第二图像包括N个块，所述M为大于或等于1的整数；
获取单元，用于从所述第一缓存器中获取所述M个块中每个块的特征点集合；
匹配单元，用于根据所述待匹配特征点逐块匹配所述M个块中每个块的特征点集合，得到至少一个匹配特征点。


根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一图像的N个块与所述第二图像的N个块一一对应，且对应的两个块的形状和尺寸相同。


根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述确定单元，还用于：
根据所述第一图像的尺寸和预设划分规则，将所述第一图像划分为N个块，并确定所述第一图像的N个块中每个块的特征点集合；其中，所述预设划分规则包括以下规则中的至少一个：贴合图像边缘划分、不贴合图像边缘划分、按区域划分、规则形状划分、不规则形状划分。


根据权利要求11-13任一项所述的装置，其特征在于，所述确定单元，还用于：
根据N个特征点集合中每个特征点集合包括的特征点数量和所述预设顺序，确定每个块的特征点集合对应的位置索引，所述位置索引包括起始位置索引和/或结束位置索引，一个块的特征点集合对应的位置索引用于索引所述块的特征点集合在所述第一缓存器中的位置。

【专利技术属性】
技术研发人员：占云龙，赵强，左韶军，林天鹏，王林召，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44