本发明专利技术公开了一种模板图像的匹配方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：获取模板图像与搜索图像的图像金字塔；分别在模板图像金字塔与搜索图像金字塔的顶层图像中，确定多个采样像素点及每个采样像素点的特征像素块，划分出特征像素块进行对比，相较整张图像进行对比极大减少了运算量；将两张顶层图像的特征像素块进行对比，得到顶层匹配区域；根据顶层匹配区域在搜索图像金字塔的各层图像进行逐层对比，根据特征像素块逐层向下搜索对比，可以在一定程度上抵抗光照噪声的影响，直至在搜索图像金字塔的底层图像中确定与模板图像金字塔的底层图像相似度最高的底层匹配区域。本发明专利技术实现了稳定且高效的模板匹配，可广泛应用于图像匹配技术领域。图像匹配技术领域。图像匹配技术领域。
【技术实现步骤摘要】
一种模板图像的匹配方法、装置、电子设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及图像分析
，尤其是一种模板图像的匹配方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]模板匹配在计算机视觉领域和图像处理技术中属于重要的方法，通过使用模板图像在搜索图像中进行搜索比较，找出相似度最高的候选区域作为匹配的结果，从而在搜索图像中找到目标。传统的模板匹配是进行图像像素的灰度值比较，例如将模板图像和搜索图像中的对应区域的对应像素进行逐个作差求取绝对值，也或者是将对应像素点产生的差值每一个进行平方再求和，生成的值越小代表着相似度越高，取相似度最高的区域作为匹配的结果，然而当搜索图像受到光照噪声影响时，匹配会失效。考虑到光照带来的影响，现有技术中对应的判别函数使用了归一化互相关的计算公式，虽然极大的提高了匹配的准确率，但是也增加了计算量，降低了匹配速度。
[0003]因此，能够一定程度上抵抗光照影响且快速完成模板匹配的方案具有重要的研究意义。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种能够一定程度上抵抗光照影响且高效的模板图像的匹配方法、装置、电子设备及存储介质。
[0005]本专利技术实施例的一方面提供了一种模板图像的匹配方法，包括：
[0006]获取模板图像的灰度、以所述模板图像的灰度生成的模板图像金字塔、搜索图像的灰度及以所述搜索图像的灰度生成的搜索图像金字塔，所述模板图像金字塔与所述搜索图像金字塔的图像层数相同；
[0007]在所述模板图像金字塔的第一顶层图像与所述搜索图像金字塔的第二顶层图像中，分别按照设定的采样间隔确定多个采样像素点及每个采样像素点对应的特征像素块；
[0008]将所述第一顶层图像的特征像素块与所述第二顶层图像的特征像素块进行对比，得到在所述第二顶层图像中与所述第一顶层图像相似度最高的顶层匹配区域；
[0009]根据所述顶层匹配区域在所述搜索图像金字塔除顶层图像外的各层图像进行逐层对比，直至在所述搜索图像金字塔的底层图像中确定与所述模板图像金字塔的底层图像相似度最高的底层匹配区域，作为所述模板图像在所述搜索图像上的目标匹配区域。
[0010]可选地，确定采样点对应的特征像素块的过程，包括：
[0011]确定所述采样像素点及周围八个像素点组成的正方形的像素块；
[0012]若所述像素块的四条边上至少存在一条边的三个像素点，且三个像素点中与目标像素点之间的像素差绝对值高于预设的分割阈值的像素点达到预设个数，则将所述像素块确定为特征像素块；
[0013]其中，所述目标像素点位于所述像素块之外，且所述目标像素点与所述像素块相
邻。
[0014]可选地，所述将所述第一顶层图像的特征像素块与所述第二顶层图像的特征像素块进行对比，包括：
[0015]在所述第二顶层图像中确定与所述第一顶层图像范围大小相同的多个第一搜索区域；
[0016]针对每个所述第一搜索区域，将所述第一顶层图像的每个特征像素块与所述第一搜索区域上对应位置的特征像素块进行对比。
[0017]可选地，在所述搜索图像金字塔除顶层图像外的每层图像进行对比的过程，包括：
[0018]确定上一层搜索图像的匹配区域中，预设的参考点的参考坐标；
[0019]根据所述参考坐标确定本层搜索图像的第二搜索区域；
[0020]将与本层搜索图像对应的模板图像上的特征像素块，与所述第二搜索区域上的特征像素块进行对比。
[0021]可选地，所述模板图像的特征像素块与所述搜索图像对应位置的特征像素块的相似度的计算公式为：
[0022][0023]其中，L表示模板图像的特征像素块与所述搜索图像对应位置的特征像素块的相似度，t表示所述模板图像上的特征像素块中采样像素点的像素值，t1表示所述模板图像上的特征像素块中除采样像素点外的像素点的像素值，s表示所述搜索图像上的特征像素块中采样像素点的像素值，s1表示所述搜索图像上的特征像素块中除采样像素点外的像素点的像素值。
[0024]本专利技术实施例的另一方面还提供了一种模板图像的匹配装置，包括：
[0025]图像获取单元，用于获取模板图像的灰度、以所述模板图像的灰度生成的模板图像金字塔、搜索图像的灰度及以所述搜索图像的灰度生成的搜索图像金字塔，所述模板图像金字塔与所述搜索图像金字塔的图像层数相同；
[0026]像素块确定单元，用于在所述模板图像金字塔的第一顶层图像与所述搜索图像金字塔的第二顶层图像中，分别按照设定的采样间隔确定多个采样像素点及每个采样像素点对应的特征像素块；
[0027]像素块对比单元，用于将所述第一顶层图像的特征像素块与所述第二顶层图像的特征像素块进行对比，得到在所述第二顶层图像中与所述第一顶层图像相似度最高的顶层匹配区域；
[0028]目标区域匹配单元，用于根据所述顶层匹配区域在所述搜索图像金字塔除顶层图像外的各层图像进行逐层对比，直至在所述搜索图像金字塔的底层图像中确定与所述模板图像金字塔的底层图像相似度最高的底层匹配区域，作为所述模板图像在所述搜索图像上的目标匹配区域。
[0029]可选地，确定采样点对应的特征像素块的过程，包括：
[0030]确定所述采样像素点及周围八个像素点组成的正方形的像素块；
[0031]若所述像素块的四条边上至少存在一条边的三个像素点，与所述像素块外且相邻的像素点的像素差绝对值高于预设的分割阈值的个数达到预设个数，则将所述像素块确定
为特征像素块。
[0032]本专利技术实施例的另一方面还提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器；
[0033]所述存储器用于存储程序；
[0034]所述处理器执行所述程序实现上述的方法。
[0035]本专利技术实施例的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现上述的方法。
[0036]本专利技术实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。
[0037]本专利技术先获取灰度化处理后的模板图像及其图像金字塔，并获取灰度化处理后的搜索图像及其图像金字塔，两个图像金字塔的图像层数相同；在模板图像金字塔的第一顶层图像与搜索图像金字塔的第二顶层图像中，分别按照设定的采样间隔确定多个采样像素点及每个采样像素点对应的特征像素块，划分出特征像素块，进而基于特征像素块进行对比，而无须将整张图像进行对比，极大减少了运算量，实现精准快速地确定模板图像在搜索图像中的匹配区域；将第一顶层图像的特征像素块与第二顶层图像的特征像素块进行对比，得到在第二顶层图像中与第一顶层图像相似度最高的顶层匹配区域；根据顶层匹配区域在搜索图像金字塔除顶层图像外的各层图像进行逐层对比，根据特征像素块逐层向下搜索对比本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模板图像的匹配方法，其特征在于，包括：获取模板图像的灰度、以所述模板图像的灰度生成的模板图像金字塔、搜索图像的灰度及以所述搜索图像的灰度生成的搜索图像金字塔，所述模板图像金字塔与所述搜索图像金字塔的图像层数相同；在所述模板图像金字塔的第一顶层图像与所述搜索图像金字塔的第二顶层图像中，分别按照设定的采样间隔确定多个采样像素点及每个采样像素点对应的特征像素块；将所述第一顶层图像的特征像素块与所述第二顶层图像的特征像素块进行对比，得到在所述第二顶层图像中与所述第一顶层图像相似度最高的顶层匹配区域；根据所述顶层匹配区域在所述搜索图像金字塔除顶层图像外的各层图像进行逐层对比，直至在所述搜索图像金字塔的底层图像中确定与所述模板图像金字塔的底层图像相似度最高的底层匹配区域，作为所述模板图像在所述搜索图像上的目标匹配区域。2.根据权利要求1所述的模板图像的匹配方法，其特征在于，确定采样点对应的特征像素块的过程，包括：确定所述采样像素点及周围八个像素点组成的正方形的像素块；若所述像素块的四条边上至少存在一条边的三个像素点，且三个像素点中与目标像素点之间的像素差绝对值高于预设的分割阈值的像素点达到预设个数，则将所述像素块确定为特征像素块；其中，所述目标像素点位于所述像素块之外，且所述目标像素点与所述像素块相邻。3.根据权利要求1所述的模板图像的匹配方法，其特征在于，所述将所述第一顶层图像的特征像素块与所述第二顶层图像的特征像素块进行对比，包括：在所述第二顶层图像中确定与所述第一顶层图像范围大小相同的多个第一搜索区域；针对每个所述第一搜索区域，将所述第一顶层图像的每个特征像素块与所述第一搜索区域上对应位置的特征像素块进行对比。4.根据权利要求1所述的模板图像的匹配方法，其特征在于，在所述搜索图像金字塔除顶层图像外的每层图像进行对比的过程，包括：确定上一层搜索图像的匹配区域中，预设的参考点的参考坐标；根据所述参考坐标确定本层搜索图像的第二搜索区域；将与本层搜索图像对应的模板图像上的特征像素块，与所述第二搜索区域上的特征像素块进行对比。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的模板图像的匹配方法，其特征在于，所述模板图像的特征像素块与所述搜索图像对应...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐春明，唐朝，梁承东，彭凌西，
申请(专利权)人：广州竞远安全技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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