一種圖像匹配方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種圖像匹配方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]圖像匹配，是指通過(guò)對(duì)圖像內(nèi)容、特征、結(jié)構(gòu)、關(guān)系、紋理及灰度等的對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)行相似性和一致性分析，尋求相同圖像目標(biāo)的方法。目前的圖像匹配主要可分為以灰度為基礎(chǔ)的匹配和以特征為基礎(chǔ)的匹配?；叶绕ヅ涞幕舅枷霝?以統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)將圖像看成是二維信號(hào)，采用統(tǒng)計(jì)相關(guān)的方法尋找信號(hào)間的相關(guān)匹配，利用兩個(gè)二維信號(hào)的相關(guān)函數(shù)，評(píng)價(jià)它們的相似性以確定同名點(diǎn)；灰度匹配通過(guò)利用某種相似性度量，如相關(guān)函數(shù)、協(xié)方差函數(shù)、差平方和、差絕對(duì)值和等測(cè)度極值，判定兩幅圖像中的對(duì)應(yīng)關(guān)系。特征匹配的基本思想為:通過(guò)分別提取兩個(gè)或多個(gè)圖像的特征(點(diǎn)、線、面等特征)，對(duì)特征進(jìn)行參數(shù)描述，然后運(yùn)用所描述的參數(shù)來(lái)進(jìn)行匹配的一種算法；基于特征的匹配所處理的圖像一般包含的特征有顏色特征、紋理特征、形狀特征、空間位置特征等。
[0003]但是基于灰度的匹配方法是對(duì)圖像的灰度信息按某種相似性度量方法進(jìn)行搜索比較的匹配方法，直接的灰度信息對(duì)比往往計(jì)算量大，計(jì)算速度慢。而特征提取方法的計(jì)算代價(jià)通常較大，并且需要一些自由參數(shù)和事先按照經(jīng)驗(yàn)選取的閥值，因而不便于實(shí)時(shí)應(yīng)用。同時(shí)，在紋理較少的圖像區(qū)域提取的特征的密度通常比較稀少，使局部特征的提取比較困難。另外，基于特征的匹配方法的相似性度量也比較復(fù)雜，往往要以特征屬性、啟發(fā)式方法及閥方法的結(jié)合來(lái)確定度量方法。
[0004]總之，傳統(tǒng)的灰度匹配的計(jì)算量大，計(jì)算速度慢，而特征匹配的特征處理過(guò)程復(fù)雜，不能便捷的對(duì)圖像進(jìn)行匹配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述問(wèn)題，提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問(wèn)題或者至少部分地解決上述問(wèn)題的圖像匹配裝置和相應(yīng)的圖像匹配方法。
[0006]依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種圖像匹配方法，包括:
[0007]對(duì)于參考圖像和待匹配圖像，分別獲取各自圖像的各個(gè)像素點(diǎn)的像素值；
[0008]對(duì)各個(gè)像素點(diǎn)中的同一種像素值，使用唯一的字符標(biāo)識(shí)，按所述像素點(diǎn)所處的位置對(duì)像素值進(jìn)行標(biāo)記，以分別獲得對(duì)應(yīng)參考圖像的參考字符串序列和對(duì)應(yīng)待匹配圖像的待匹配字符串序列；
[0009]將所述待匹配字符串序列中的字符串與參考字符串序列中的字符串進(jìn)行匹配，以確定待匹配圖像是否與參考圖像相匹配。
[0010]優(yōu)選的，按所述像素點(diǎn)所處的位置對(duì)像素值進(jìn)行標(biāo)記包括:
[0011]按行和/或列的順序?qū)λ鰠⒖紙D像或待匹配圖像中各像素點(diǎn)的像素值，以字符標(biāo)識(shí)進(jìn)行標(biāo)記；并在每行和/或每列結(jié)束時(shí)，在所述行和/或列最后的像素點(diǎn)之后添加換行標(biāo)識(shí)或換列標(biāo)識(shí)。
[0012]優(yōu)選的，所述對(duì)各個(gè)像素點(diǎn)中的同一種像素值，使用唯一的字符標(biāo)識(shí)，按所述像素點(diǎn)所處的位置對(duì)像素值進(jìn)行標(biāo)記，包括:
[0013]對(duì)每次獲取的一像素點(diǎn)的像素值，當(dāng)所述像素值未被一字符標(biāo)識(shí)過(guò)，則以還未使用過(guò)的字符標(biāo)識(shí)，按所述像素點(diǎn)所處的位置對(duì)所述像素值進(jìn)行標(biāo)記；當(dāng)所述像素值已經(jīng)被一字符標(biāo)識(shí)標(biāo)記過(guò)，則采用所述字符標(biāo)識(shí)，按所述像素點(diǎn)所處的位置對(duì)所述像素值進(jìn)行標(biāo)記。
[0014]優(yōu)選的，對(duì)每次獲取的一像素點(diǎn)的像素值，當(dāng)所述像素值未被一字符標(biāo)識(shí)過(guò)，則以還未使用過(guò)的字符標(biāo)識(shí)，按所述像素點(diǎn)所處的位置對(duì)所述像素值進(jìn)行標(biāo)記；當(dāng)所述像素值已經(jīng)被一字符標(biāo)識(shí)標(biāo)記過(guò)，則采用所述字符標(biāo)識(shí)，按所述像素點(diǎn)所處的位置對(duì)所述像素值進(jìn)行標(biāo)記，包括:
[0015]對(duì)每次獲取的一像素點(diǎn)的像素值，通過(guò)標(biāo)記詞典中記錄的“像素值-字符標(biāo)識(shí)”對(duì)，判斷是否有對(duì)應(yīng)所述像素值的字符標(biāo)識(shí)；
[0016]如果沒(méi)有對(duì)所述像素值的標(biāo)記，則從字符標(biāo)識(shí)列表中獲取一個(gè)未使用過(guò)的字符標(biāo)識(shí)，按所述像素點(diǎn)所處像素點(diǎn)矩陣的位置，對(duì)所述像素點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，并將“像素值-字符標(biāo)識(shí)”對(duì)記錄到所述標(biāo)記字典中；
[0017]如果有對(duì)所述像素值的標(biāo)記，則以標(biāo)記詞典中記錄的對(duì)應(yīng)所述像素值的字符標(biāo)記，按所述像素點(diǎn)所處像素點(diǎn)矩陣的位置，對(duì)所述像素點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記。
[0018]優(yōu)選的，所述將所述待匹配字符串序列中的字符串與參考字符串序列中的字符串進(jìn)行匹配，以確定待匹配圖像是否與參考圖像相匹配，包括:
[0019]對(duì)于待匹配字符串序列中與待匹配圖像對(duì)應(yīng)的m行和/或η列字符串，在參考字符串序列中以相對(duì)參考圖像的行和/或列為單位，查找是否存在連續(xù)的、與待匹配字符串序列的m行和/或η列字符串匹配的m行和/或η列字符串；如果存在，則確定待匹配圖像與參考圖像相匹配。
[0020]優(yōu)選的，對(duì)于待匹配字符串序列中與待匹配圖像對(duì)應(yīng)的m行和/或η列字符串，在參考字符串序列中以相對(duì)參考圖像的行和/或列為單位，查找是否存在連續(xù)的、與待匹配字符串序列的m行和/或η列字符串匹配的m行和/或η列字符串，包括:
[0021]將待匹配字符串序列中對(duì)應(yīng)待匹配圖像第一行和/或列的字符串A1，逐個(gè)與參考字符串序列中對(duì)應(yīng)參考圖像中的每行或每列字符串81進(jìn)行匹配；
[0022]對(duì)于匹配上最靠前的Bi,以Bi行和/或列為基準(zhǔn)，按序一一將待匹配字符串序列4后的行和/或列，與B i之后的行和/或列進(jìn)行匹配；
[0023]在待匹配字符串序列的各行未匹配完成之前，若出現(xiàn)任一行未能匹配上，則按序?qū)⑴cA1匹配的下一個(gè)B i，轉(zhuǎn)入以Bi行和/或列為基準(zhǔn)，按序一一將待匹配字符串序列A 1后的行和/或列，與Bi之后的行和/或列進(jìn)行匹配的過(guò)程；
[0024]若待匹配字符串序列的m行和/或η列字符串與參考字符串序列中以為Bi基準(zhǔn)的m行和/或η列字符串全部匹配時(shí)，則確定待匹配圖像與參考圖像相匹配。
[0025]優(yōu)選的，還包括:
[0026]在對(duì)于待匹配字符串序列中與待匹配圖像對(duì)應(yīng)的m行和η列字符串分別進(jìn)行匹配時(shí)，記錄參考圖像中被匹配上的m行的位置，以及參考圖像中被匹配上的η列的位置；
[0027]根據(jù)所述參考圖像m行的位置和η列的位置，確定待匹配圖像在所述參考圖像中的位置。
[0028]優(yōu)選的，所述將所述待匹配字符串序列中的字符串與參考字符串序列中的字符串進(jìn)行匹配，以確定待匹配圖像是否與參考圖像相匹配，包括:
[0029]將所述待匹配字符串序列中的字符串與參考字符串序列中的字符串，進(jìn)行完全匹配；當(dāng)完全匹配，則定待匹配圖像與參考圖像相匹配；
[0030]或者，計(jì)算所述待匹配字符串序列中的字符串與參考字符串序列中的字符串之間的萊文斯坦距離；當(dāng)萊文斯坦距離小于距離閾值，則定待匹配圖像與參考圖像相匹配。
[0031]優(yōu)選的，對(duì)于參考圖像和待匹配圖像，分別獲取各自圖像的各個(gè)像素點(diǎn)的像素值，包括:
[0032]對(duì)于參考圖像和待匹配圖像中的每個(gè)圖像，按指定順序逐個(gè)獲取各像素點(diǎn)的像素值。
[0033]優(yōu)選的，在對(duì)于參考圖像和待匹配圖像，分別獲取各自圖像的各個(gè)像素點(diǎn)的像素值之前，還包括:
[0034]將所述參考圖像和待匹配圖像進(jìn)行灰度化處理。
[0035]優(yōu)選的，在對(duì)于參考圖像和待匹配圖像，分別獲取各自圖像的各個(gè)像素點(diǎn)的像素值之前，還包括:
[0036]將所述參考圖像和待匹配圖像按相同尺寸比例進(jìn)行縮小。
[0037]依據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，本發(fā)明還公開(kāi)了一種圖像匹配裝置，包括:
[0038]像素值獲取模塊，適于對(duì)于參考圖像和待匹配圖像，分別獲取各自圖像的各個(gè)像素點(diǎn)的像素值；
[0039]字符標(biāo)記模塊，適于對(duì)各個(gè)像素點(diǎn)中的同一種像素值，使用唯一的字符標(biāo)識(shí)，按所述像素點(diǎn)所處的位置對(duì)像素值進(jìn)行標(biāo)記，以分別獲得對(duì)應(yīng)參考圖像的參考字符串序列和對(duì)應(yīng)待匹配圖像的待匹配字符串序列；
[0040]匹配模塊，適于將所述待匹配字符串序列中的字符串與參考字符串序列中的字符串進(jìn)行匹配，以確定待匹配圖像是否與參考圖像相匹配。
[0041]優(yōu)選的，所述字符標(biāo)記模塊，包括:
[0042]第一字符標(biāo)記模塊，適于按行和/或列的順序?qū)λ鰠⒖紙D像或待匹配圖像中各像素點(diǎn)的像素值，以字符標(biāo)識(shí)進(jìn)行標(biāo)記；在每行和/或每列結(jié)束時(shí)，采用回車換行和/或列標(biāo)識(shí)在所述行和/或列最后的像素點(diǎn)之后進(jìn)行標(biāo)記。
[0043]優(yōu)選的，所述字符標(biāo)記模塊或第一字符標(biāo)記模塊，包括:
[0044]第二字符標(biāo)記模塊，適于對(duì)每次獲取的一像素點(diǎn)的像素值，當(dāng)所述像素值未被一字符標(biāo)識(shí)過(guò)，則以還未使用過(guò)的字符標(biāo)識(shí)，按所述像素點(diǎn)所處的位置對(duì)所述像素值進(jìn)行標(biāo)記；當(dāng)所述像素值已經(jīng)被一字符標(biāo)識(shí)標(biāo)記過(guò)，則采用所述字符標(biāo)識(shí)，按所述像素點(diǎn)所處的位置對(duì)所述像素值進(jìn)行標(biāo)記。
[0045]優(yōu)選的，所述第二字符標(biāo)記模塊，包括:
[0046]標(biāo)識(shí)存在判斷模塊，適于對(duì)每次獲取的一像素點(diǎn)的像素值，通過(guò)標(biāo)記詞典中記錄的“像素值-字符標(biāo)識(shí)”對(duì)，判斷是否有對(duì)應(yīng)所述像素值的字符標(biāo)識(shí)；
[0047]初始標(biāo)記模塊，適于如果沒(méi)有對(duì)所述像素值的標(biāo)記，則從字符標(biāo)識(shí)列表中獲取一個(gè)未使用過(guò)的字符標(biāo)識(shí)，按所述像素點(diǎn)所處像素點(diǎn)矩陣的位置，對(duì)所述像素點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，并將“像素值-字符標(biāo)識(shí)”對(duì)記錄到所述標(biāo)記字典中；
[0048]再次標(biāo)記模塊，適于如果有對(duì)所述像素值的標(biāo)記，則以標(biāo)記詞典中記錄的對(duì)應(yīng)所述像素值的字符標(biāo)記，按所述像素點(diǎn)所處像素點(diǎn)矩陣的位置，對(duì)所述像素點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記。
[0049]優(yōu)選的，所述匹配模塊包括:
[0050]第一匹配模塊，適于對(duì)于待匹配字符串序列中與待匹配圖像對(duì)應(yīng)的m行和/或η列字符串，在參考字符串序列中以參考圖像中行和/或列為單位，查找是否存在連續(xù)的、與待匹配字符串序列的m行和/或η列字符串匹配的m行和/或η列字符串；如果存在，則確定待匹配圖像與參考圖像相匹配。
[0051]優(yōu)選的，所述第一匹配模塊包括:
[0052]首次匹配模塊，適于將待匹配字符串序列中對(duì)應(yīng)待匹配圖像第一行和/或列的字符串A1，逐個(gè)與參考字符串序列中對(duì)應(yīng)參考圖像中的每行或每列字符串81進(jìn)行匹配；
[0053]基準(zhǔn)匹配模塊，適于對(duì)于匹配上最靠前的Bi,以Bi行和/或列為基準(zhǔn)，按序一一將待匹配字符串序列仏后的行和/或列，與B i之后的行和/或列進(jìn)行匹配；
[0054]匹配判斷模塊，適于在待匹配字符串序列的各行未匹配完成之前，若出現(xiàn)任一行未能匹配上，則按序?qū)⑴cA1匹配的下一個(gè)B i，轉(zhuǎn)入全匹配模塊；
[0055]匹配確定模塊，適于若待匹配字符串序列的m行和/或η列字符串與參考字符串序列中以為Bi基準(zhǔn)的m行和/或η列字符串全部匹配時(shí)，則確定待匹配圖像與參考圖像相匹配。
[0056]優(yōu)選的，還包括:
[0057]行列位置記錄模塊，適于在對(duì)于待匹配字符串序列中與待匹配圖像對(duì)應(yīng)的m行和η列字符串分別進(jìn)行匹配時(shí)，記錄參考圖像中被匹配上的m行的位置，以及參考圖像中被匹配上的η列的位置；
[0058]圖像位置確定模塊，適于根據(jù)所述參考圖像m行的位置和η列的位置，確定待匹配圖像在所述參考圖像中的位置。
[0059]優(yōu)選的，所述匹配模塊，包括:
[0060]完全匹配模塊，適于將所述待匹配字符串序列中的字符串與參考字符串序列中的字符串，進(jìn)行完全匹配；當(dāng)完全匹配，則定待匹配圖像與參考圖像相匹配；
[0061]或者，距離匹配模塊，適于計(jì)算所述待匹配字符串序列中的字符串與參考字符串序列中的字符串之間的萊文斯坦距離；當(dāng)萊文斯坦距離小于距離閾值，則定待匹配圖像與參考圖像相匹配。
[0062]優(yōu)選的，所述像素值獲取模塊，包括:
[0063]第一像素值獲取模塊，適于對(duì)于參考圖像和待匹配圖像中的每個(gè)圖像，按指定順序逐個(gè)獲取各像素點(diǎn)的像素值。
[0064]優(yōu)選的，在像素值獲取模塊之前，還包括:
[0065]灰度化模塊，適于將所述參考圖像和待匹配圖像進(jìn)行灰度化處理。
[0066]優(yōu)選的，在像素值獲取模塊之前，還包括:
[0067]縮小模塊，適于將所述參考圖像和待匹配圖像按相同尺寸比例進(jìn)行縮小。
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