同源圖像的校驗(yàn)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種同源圖像的校驗(yàn)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的同源圖像是指:一個(gè)圖像A，經(jīng)過(guò)各種變換之后得到圖像B和C，則圖像B與圖像C就存在同源關(guān)系。實(shí)際上，A與B和A與C也存在同源關(guān)系，但是在實(shí)際業(yè)務(wù)中，我們通常將同源限定在仿射變換之內(nèi)(將圖像切成小塊在隨機(jī)拼接，不能視為仿射變換，因而不符合同源的定義)。
[0003]上述的仿射變換為在幾何上定義為兩個(gè)向量空間之間的，由一個(gè)線性變換接上一個(gè)平移組成。仿射變換可以通過(guò)一系列的原子變換的復(fù)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括:平移(Translat1n)、縮放(Scale)、翻轉(zhuǎn)(Flip)、旋轉(zhuǎn)(Rotat1n)和錯(cuò)切(Shear)。在二維平面上，可以使用一個(gè)3*3的矩陣進(jìn)行描述。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)同源圖像進(jìn)行檢索的目的是將與指定圖像存在同源現(xiàn)象的圖像檢索出來(lái)，以進(jìn)行后續(xù)處理。目前衡量同源圖像檢索系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)是:準(zhǔn)確率、覆蓋率以及響應(yīng)時(shí)間。
[0005]具體地，同源圖像檢索系統(tǒng)可以粗略分為特征提取、特征檢索和圖像驗(yàn)證三部分。
[0006]其中，特征提取的目的是從圖像中提取特征，這些被提取的特征能夠表現(xiàn)出該圖像與其他圖像的差別。具體地，一個(gè)圖像可以存在一個(gè)特征，也可以存在多個(gè)特征。通常一個(gè)特征包括以下內(nèi)容:
[0007](1)特征在圖像中的位置，該位置表示通常是相對(duì)于圖像原點(diǎn)的一個(gè)坐標(biāo)。
[0008](2)特征所描述的區(qū)域形狀和大小，不同的特征算法存在不同的形狀，例如矩形、正圓、橢圓等，在有些特征的區(qū)域描述中還存在方向；同一個(gè)特征算法對(duì)不同的特征可能存在不同的尺寸，該不同的尺寸可以是原始的連續(xù)數(shù)值，也可以是量化的離散數(shù)值。
[0009](3)特征的描述值，通常是一個(gè)向量。
[0010](4)對(duì)應(yīng)于特征描述的差異度量方法，以計(jì)算兩個(gè)特征描述的差異程度。
[0011]特征檢索的目的是從將輸入的特征與所有已知的特征進(jìn)行快速比較，以極快的速度找到一些距離滿足要求的已知特征集合；圖像驗(yàn)證的目的是對(duì)存在命中特征對(duì)的樣本對(duì)進(jìn)行校驗(yàn)，確認(rèn)是不是正確的同源圖片，并將由于索引導(dǎo)致的錯(cuò)誤匹配圖片去除。
[0012]其中，圖像驗(yàn)證直接關(guān)系到準(zhǔn)確率的高低，并間接的影響了覆蓋率，是同源圖像檢索系統(tǒng)中極為重要的一環(huán)。
[0013]現(xiàn)有技術(shù)中可以采用下述的方法對(duì)檢索到的同源圖像進(jìn)行驗(yàn)證:
[0014](1)匹配特征數(shù)。這種方法使用特征檢索階段中獲得的匹配特征對(duì)的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)算，如果滿足距離要求的特征對(duì)的數(shù)目滿足閾值要求，則認(rèn)定兩個(gè)樣本同源，否則拒絕。這種方法容易為了追求準(zhǔn)確率而嚴(yán)重影響覆蓋率。
[0015](2)基于RANSAC的仿射變換檢查。這種方法考慮到了特征在圖像中的位置分布，因此要求同源圖像必須滿足平面內(nèi)的仿射變換的要求，因此使用RANSAC方法進(jìn)行仿射變換矩陣的計(jì)算，并使用該矩陣對(duì)匹配特征點(diǎn)進(jìn)行篩選，當(dāng)通過(guò)變換的點(diǎn)對(duì)數(shù)目達(dá)到閾值要求時(shí)，認(rèn)定為同源圖片；否則拒絕。
[0016]這種方法的計(jì)算速度比較慢，會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間造成負(fù)擔(dān)；該算法由于是隨機(jī)性算法(內(nèi)部使用隨機(jī)數(shù))，對(duì)于同一個(gè)樣本的結(jié)果可能出現(xiàn)波動(dòng)，影響了結(jié)果重現(xiàn)和算法調(diào)試；由于特征提取時(shí)位置不是十分精確，因此使用這種方法計(jì)算出來(lái)的放射變換矩陣可能存在過(guò)擬合情況。
[0017]上述的樣本校驗(yàn)技術(shù)存在以下共同缺陷:
[0018]由于圖像同源的要求較高，因此大多數(shù)圖像都是不存在同源的。這就會(huì)使得RANSAC方法的單張圖像的響應(yīng)時(shí)間比較慢；使用單一驗(yàn)證技術(shù)或閾值，由于無(wú)法設(shè)定一個(gè)合適的閾值，準(zhǔn)確率和覆蓋率無(wú)法兼顧。
[0019]上述問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響同源圖像檢索系統(tǒng)的性能，以及其實(shí)際使用。
[0020]針對(duì)上述的對(duì)同源圖像樣本的校驗(yàn)效率低的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種同源圖像的校驗(yàn)方法及裝置，以至少解決同源圖像樣本的校驗(yàn)效率低的技術(shù)問(wèn)題。
[0022]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種同源圖像的校驗(yàn)方法，包括:提取第一圖像的圖像特征；在圖像庫(kù)中檢索與圖像特征相匹配的特征，得到匹配特征集合，其中，匹配特征集合包括至少一個(gè)匹配特征對(duì)，每個(gè)匹配特征對(duì)包括圖像特征中匹配成功的第一特征和與第一特征相匹配的第二特征，匹配特征集合中的第二特征均為第二圖像的特征；使用預(yù)設(shè)特征校驗(yàn)條件對(duì)匹配特征集合中的匹配特征對(duì)進(jìn)行過(guò)濾處理，得到過(guò)濾后的匹配特征集合，其中，預(yù)設(shè)特征校驗(yàn)條件包括至少兩個(gè)預(yù)設(shè)的過(guò)濾條件；在過(guò)濾后的匹配特征集合中的匹配特征對(duì)的個(gè)數(shù)等于或大于預(yù)設(shè)匹配個(gè)數(shù)的情況下，確認(rèn)第一圖像與第二圖像為同源圖像。
[0023]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種同源圖像的校驗(yàn)裝置，包括:提取模塊，用于提取第一圖像的圖像特征；檢索模塊，用于在圖像庫(kù)中檢索與圖像特征相匹配的特征，得到匹配特征集合，其中，匹配特征集合包括至少一個(gè)匹配特征對(duì)，每個(gè)匹配特征對(duì)包括圖像特征中匹配成功的第一特征和與第一特征相匹配的第二特征，匹配特征集合中的第二特征均為第二圖像的特征；過(guò)濾模塊，用于使用預(yù)設(shè)特征校驗(yàn)條件對(duì)匹配特征集合中的匹配特征對(duì)進(jìn)行過(guò)濾處理，得到過(guò)濾后的匹配特征集合，其中，預(yù)設(shè)特征校驗(yàn)條件包括至少兩個(gè)預(yù)設(shè)的過(guò)濾條件；圖像確定模塊，用于在過(guò)濾后的匹配特征集合中的匹配特征對(duì)的個(gè)數(shù)等于或大于預(yù)設(shè)匹配個(gè)數(shù)的情況下，確認(rèn)第一圖像與第二圖像為同源圖像。
[0024]采用本發(fā)明上述實(shí)施例，使用多個(gè)過(guò)濾條件對(duì)匹配特征對(duì)進(jìn)行過(guò)濾處理，得到過(guò)濾后的匹配特征集合之后，相對(duì)于傳統(tǒng)粗暴的單一驗(yàn)證手段，使用多種驗(yàn)證手段的組合(即上述實(shí)施例中的預(yù)設(shè)特征校驗(yàn)條件)，可以在保證響應(yīng)時(shí)間的情況下，盡可能多的從多個(gè)維度對(duì)圖像進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)保證準(zhǔn)確率和覆蓋率。尤其是在處理大量第一圖像的情況下，從整體上看可以大大縮短處理時(shí)間，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)同源圖像樣本的校驗(yàn)效率低的問(wèn)題，大大提高了對(duì)同源圖像的樣本進(jìn)行校驗(yàn)的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0025]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0026]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種同源圖像的校驗(yàn)方法的流程圖；
[0027]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的同源圖像的校驗(yàn)方法的示意圖；
[0028]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的過(guò)濾條件為個(gè)數(shù)條件的過(guò)濾處理的流程圖；
[0029]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的過(guò)濾條件為距離條件的過(guò)濾處理的流程圖；
[0030]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的過(guò)濾條件為位置條件的過(guò)濾處理的流程圖；
[0031]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種獲取仿射變換矩陣的流程圖；
[0032]圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一種獲取仿射變換矩陣的流程圖；
[0033]圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的同源圖像的校驗(yàn)裝置的示意圖；
[0034]圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的同源圖像的校驗(yàn)裝置的示意圖；
[0035]圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種終端的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0037]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的說(shuō)明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
[0038]實(shí)施例1
[0039]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種同源圖像的校驗(yàn)方法的實(shí)施例，需要說(shuō)明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
[0040]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種同源圖像的校驗(yàn)方法，如圖1所示，該方法包括如下步驟:
[0041]步驟S102:提取第一圖像的圖像特征。
[0042]步驟S104:在圖像庫(kù)中檢索與圖像特征相匹配的特征，得到匹配特征集合。
[0043]其中，匹配特征集合包括至少一個(gè)匹配特征對(duì)，每個(gè)匹配特征對(duì)包括圖像特征中匹配成功的第一特征和與第一特征相匹配的第二特征，匹配特征集合中的第二特征均為第二圖像的特征。
[0044]步驟S106:使用預(yù)設(shè)特征校驗(yàn)條件對(duì)匹配特征集合中的匹配特征對(duì)進(jìn)行過(guò)濾處理，得到過(guò)濾后的匹配特征集合。
[0045]其中，預(yù)設(shè)特征校驗(yàn)條件包括至少兩個(gè)預(yù)設(shè)的過(guò)濾條件。
[0046]步驟S108:在過(guò)濾后的匹配特征集合中的匹配特征對(duì)的個(gè)數(shù)等于或大于預(yù)設(shè)匹配個(gè)數(shù)的情況下，確認(rèn)第一圖像與第二圖像為同源圖像。
[0047]在執(zhí)行步驟S106之后，該方法還可以包括步驟:檢測(cè)過(guò)濾后的匹配特征集合中的匹配特征對(duì)的個(gè)數(shù)是否等于或大于預(yù)設(shè)匹配個(gè)數(shù)。
[0048]其中，在過(guò)濾后的匹配特征集合中的匹配特征對(duì)的個(gè)數(shù)小于預(yù)設(shè)匹配個(gè)數(shù)的情況下，確認(rèn)第一圖像與第二圖像不為同源圖像；在過(guò)濾后的匹配特征集合中的匹配特征對(duì)的個(gè)數(shù)等于或大于預(yù)設(shè)匹配個(gè)數(shù)的情況下，確認(rèn)第一圖像與第二圖像為同源圖像。
[0049]采用本發(fā)明上述實(shí)施例，使用多個(gè)過(guò)濾條件對(duì)匹配特征對(duì)進(jìn)行過(guò)濾處理，得到過(guò)濾后的匹配特征集合之后，相對(duì)于傳統(tǒng)粗暴的單一驗(yàn)證手段，使用多種驗(yàn)證手段的組合(即上述實(shí)施例中的預(yù)設(shè)特征校驗(yàn)條件)，可以在保證響應(yīng)時(shí)間的情況下，盡可能多的從多個(gè)維度對(duì)圖像進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)保證準(zhǔn)確率和覆蓋率。尤其是在處理大量第一圖像的情況下，從整體上看可以大大縮短處理時(shí)間，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)同源圖像樣本的校驗(yàn)效率低的問(wèn)題，大大提高了對(duì)同源圖像的樣本進(jìn)行校驗(yàn)的效率。
[0050]具體地，可以將所有的過(guò)濾條件按照層級(jí)順序形式阻值；每一個(gè)第一圖像都可以從第一個(gè)節(jié)點(diǎn)(也即按照順序使用的過(guò)濾條件一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行過(guò)濾處理)開始進(jìn)行驗(yàn)證，然后沿著層級(jí)結(jié)構(gòu)驗(yàn)證。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例，當(dāng)前匹配特征集合的初始值為匹配特征集合，其中，使用預(yù)設(shè)特征校驗(yàn)條件對(duì)匹配特征集合中的匹配特征對(duì)進(jìn)行過(guò)濾處理，得到過(guò)濾后的匹配特征集合可以包括:重復(fù)執(zhí)行以下步驟，直到預(yù)設(shè)特征校驗(yàn)條件中的每一個(gè)過(guò)濾條件均已用于過(guò)濾處理，具體地循環(huán)執(zhí)行的步驟如圖2所示:
[0052]步驟S202:判斷預(yù)設(shè)特征校驗(yàn)條件中是否存在尚未被用于過(guò)濾處理的過(guò)濾條件。
[0053]其中，若存在尚未被用于過(guò)濾處理的過(guò)濾條件，則執(zhí)行步驟S204;若不存在尚未被用于過(guò)濾處理的過(guò)濾條件，則執(zhí)行步驟S212:結(jié)束循環(huán)執(zhí)行的步驟，在結(jié)束循環(huán)之后執(zhí)行步驟:檢測(cè)過(guò)濾后的匹配特征集合中的匹配特征對(duì)的個(gè)數(shù)是否等于或大于預(yù)設(shè)匹配個(gè)數(shù)。
[0054]步驟S204:從尚未被用于過(guò)濾處理的過(guò)濾條件中選擇一個(gè)作為當(dāng)前過(guò)濾條件。
[0055]步驟S206:使用當(dāng)前過(guò)濾條件對(duì)當(dāng)前匹配特征集合中的匹配特征對(duì)進(jìn)行過(guò)濾處理，得到過(guò)