利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2023101134587
申请人: 广东工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-11-04
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于色相信息的快速BRIEF特征匹配方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1、在图像中标记特征点,并提取所述特征点的色相特征,所述图像包括第一图像和第二图像,所述色相特征包括色相值和角度特征;

S2、根据BRIEF特征提取算法,在所述第一图像和所述第二图像中提取所述特征点的图像特征,所述图像特征为BRIEF特征;

S3、根据所述色相特征和所述图像特征,在所述第一图像和所述第二图像中进行所述特征点的匹配,并输出特征点匹配结果;

其中,步骤S1包括以下子步骤:

S11、在所述第一图像中标记所述特征点P,并对所述特征点P及预设范围内的像素进行像素色相值hi、位置向量vi的采样;

S12、构建代表列数为3列的直方图,并对所述特征点P的所述像素色相值hi进行统计,其中,所述直方图中每一所述代表列的列宽Δh为π/3,第i个所述代表列的统计范围Areai满足:Areai=Areai‑1+Δh,i>1;

S13、根据所述直方图中所有所述代表列的统计结果,输出所述统计范围最大的一组所述像素色相值hi和所述位置向量vi,定义所述色相值为Fval,所述角度特征为θ,其分别满足:上式中,N为代表组中的包含的采样点的数量;

S14、在所述第二图像中根据步骤S11至S13的流程提取所述色相特征;

步骤S3包括以下子步骤:

S31、定义所述第一图像中所述特征点的集合为第一集合,所述第二图像中所述特征点的集合为第二集合,对所述第一集合和所述第二集合中的所述特征点分别根据所述色相值hi进行由小到大的排序;

S32、在所述第一集合中选取未被匹配的第一特征点,并通过二分查找法,在所述第二集合中查找与所述第一特征点处于相似度范围内的第二特征点,所述相似度Δh满足:其中,hi、hj分别为所述第一特征点和所述第二特征点的所述像素色相值;

S33、以所述第二特征点为起始点,在所述第二集合的序列中查找与所述第一特征点相似的其他所述特征点,并构建关于所述第一特征点在所述第二集合内的粗匹配结果的第三集合;

S34、将所述第一特征点与所述第三集合中的所述特征点逐个进行匹配,并输出其中所述相似度最高的一个所述特征点作为所述第一特征点的匹配结果。

2.如权利要求1所述的基于色相信息的快速BRIEF特征匹配方法,其特征在于,步骤S2前,还包括步骤:根据所述特征点的所述角度特征θ,将所述特征点的所述预设范围内的像素进行角度为‑θ的旋转处理。

3.如权利要求1所述的基于色相信息的快速BRIEF特征匹配方法,其特征在于,步骤S33中,根据所述第二集合的序列,以所述第二特征点为起始点,向所述序列的两侧进行查找。

4.一种基于色相信息的快速BRIEF特征匹配系统,其特征在于,包括:色相处理模块,用于在图像中标记特征点,并提取所述特征点的色相特征,所述图像包括第一图像和第二图像,所述色相特征包括色相值和角度特征;

特征提取模块,用于根据BRIEF特征提取算法,在所述第一图像和所述第二图像中提取所述特征点的图像特征,所述图像特征为BRIEF特征;

特征匹配模块,用于根据所述色相特征和所述图像特征,在所述第一图像和所述第二图像中进行所述特征点的匹配,并输出特征点匹配结果;

其中,所述色相处理模块还用于执行:

S11、在所述第一图像中标记所述特征点P,并对所述特征点P及预设范围内的像素进行像素色相值hi、位置向量vi的采样;

S12、构建代表列数为3列的直方图,并对所述特征点P的所述像素色相值hi进行统计,其中,所述直方图中每一所述代表列的列宽Δh为π/3,第i个所述代表列的统计范围Areai满足:Areai=Areai‑1+Δh,i>1;

S13、根据所述直方图中所有所述代表列的统计结果,输出所述统计范围最大的一组所述像素色相值hi和所述位置向量vi,定义所述色相值为Fval,所述角度特征为θ,其分别满足:上式中,N为代表组中的包含的采样点的数量;

S14、在所述第二图像中根据步骤S11至S13的流程提取所述色相特征;

所述特征匹配模块还用于执行:

S31、定义所述第一图像中所述特征点的集合为第一集合,所述第二图像中所述特征点的集合为第二集合,对所述第一集合和所述第二集合中的所述特征点分别根据所述色相值hi进行由小到大的排序;

S32、在所述第一集合中选取未被匹配的第一特征点,并通过二分查找法,在所述第二集合中查找与所述第一特征点处于相似度范围内的第二特征点,所述相似度Δh满足:其中,hi、hj分别为所述第一特征点和所述第二特征点的所述像素色相值;

S33、以所述第二特征点为起始点,在所述第二集合的序列中查找与所述第一特征点相似的其他所述特征点,并构建关于所述第一特征点在所述第二集合内的粗匹配结果的第三集合;

S34、将所述第一特征点与所述第三集合中的所述特征点逐个进行匹配,并输出其中所述相似度最高的一个所述特征点作为所述第一特征点的匹配结果。

5.一种计算机设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3中任意一项所述的基于色相信息的快速BRIEF特征匹配方法中的步骤。

6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任意一项所述的基于色相信息的快速BRIEF特征匹配方法中的步骤。