影像配准方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种影像配准方法及装置。其中，影像配准方法包括获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的目标区域内部的第二像素点集；获取待配准影像的目标区域边缘的第三像素点集和基准影像的目标区域边缘的第四像素点集；组合第一像素点集和第三像素点集，得到待配准影像的第一目标匹配控制点集；组合第二像素点集和第四像素点集，得到基准影像的第二目标匹配控制点集；利用第二目标匹配控制点集对第一目标匹配控制点集进行校正，得到配准影像。通过本发明，解决了现有技术中影像配准中选取的目标区域边缘的匹配控制点的数量较少而导致的影像配准精确度低的问题，进而达到了提高影像配准精确度的效果。
【专利说明】影像配准方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及遥感领域，具体而言，涉及一种影像配准方法及装置。
【背景技术】
[0002]目前遥感影像的多源多时相性使得影像的图像变形十分复杂，不同卫星以及传感器获取的影像由于轨道高度、相机视角、成像模式的不同会造成图像在几何上的形变，因而通常遥感影像需要经过一系列的影像处理过程，以提高遥感影像质量，使其得到更好的应用。影像配准是影像处理的一项重要内容，也是结合多个影像数据源进行图像分析(如影像键嵌、变化检测、影像融合等)的基础和关键的一步，因此如何提取闻精度的匹配点成为影像配准要解决的重要问题，而影像配准第一个关键步骤就是提取匹配控制点，匹配控制点的选取将直接影响最终的配准效果。
[0003]常规的遥感影像配准在选择匹配控制点时，只考虑到影像中间区域匹配控制点的选取，忽略了影像边缘区域配准的效果，尤其对于山区和山区边缘的配准效果很不理想。这样的配准效果用于影像镶嵌，会严重影响影像镶嵌的效果。常规影像配准在提取匹配控制点时存在以下问题。
[0004](I)匹配控制点通常分布在影像的中间区域，影像边缘区域分布太少，造成影像边缘配准精度不理想。
[0005](2)对于具有规则分布的地形能够较好的选取匹配点，而对于地形分布不规则的山区，匹配控制点的精度往往不够准确。
[0006]针对相关技术中的影像配准中影像匹配控制点选取方法存在缺陷，该缺陷具体表现在影像配准中选取的目标区域边缘的匹配控制点的数量较少而导致影像配准精确度低的问题，目如尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0007]本发明的主要目的在于提供一种影像配准方法及装置，以解决现有技术中影像配准中影像边缘匹配控制点太少导致的影像配准精确度低的问题。
[0008]根据本发明的一个方面，提供了一种影像配准方法。
[0009]根据本发明的影像配准方法包括:获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的所述目标区域内部的第二像素点集，其中，所述目标区域为所述待配准影像和所述基准影像的重合区域；获取所述待配准影像的所述目标区域边缘的第三像素点集和所述基准影像的所述目标区域边缘的第四像素点集；组合所述第一像素点集和所述第三像素点集，得到所述待配准影像的第一目标匹配控制点集；组合所述第二像素点集和所述第四像素点集，得到所述基准影像的第二目标匹配控制点集；以及利用所述第二目标匹配控制点集对所述第一目标匹配控制点集进行校正，得到配准影像。
[0010]进一步地，获取所述待配准影像的所述目标区域边缘的第三像素点集中的一个像素点和所述基准影像的所述目标区域边缘的第四像素点集中的一个像素点包括:获取待添加像素点对(Pb，pb’ )以及所述待添加像素点对(pb，pb’ )中的待添加像素点pb的坐标(Pb.X, pb.y)和待添加像素点Pb’的坐标(pb’.X, pb’.y)，其中，所述待添加像素点pb为所述待配准影像的边上的像素点，所述待添加像素点Pb’为所述基准影像的边上的像素点；判断所述待添加像素点Pb是否为目标像素点；在判断出所述待添加像素点Pb为目标像素点的情况下，对所述待添加像素点Pb的坐标(pb.x,pb.y)进行修正，得到目标坐标(pm.x,pm.y);将所述待添加像素点pb的坐标(pb.x, pb.y)更改为所述目标坐标(pm.x, pm.y),根据所述目标坐标(pm.x，pm.y)从所述待配准影像的所述目标区域边缘获取所述待添加像素点Pb作为所述第三像素点集中的一个像素点；以及根据所述待添加像素点Pb’的坐标(Pb’.X，Pb’.y)，从所述基准影像的所述目标区域边缘获取所述待添加像素点pb’作为所述第四像素点集中的一个像素点。
[0011]进一步地，判断所述待添加像素点Pb是否为目标像素点包括:从所述第一像素点集和所述第二像素点集中获取初始配准点对(pi，pi’)，其中，所述初始配准点对(pi，pi’)中的初始配准点pi为所述第一像素点集中的像素点，所述初始配准点对(pi，pi’ )中的初始配准点pi’为所述第二像素点集中与所述初始配准点pi对应的像素点，i和i’均依次取I至η，η为所述第一像素点集中的像素点或所述第二像素点集中的像素点的个数；获取所述初始配准点对(pi，pi’ )中初始配准点pi’的坐标(pi’.x,pi’.y);根据所述待添加像素点Pb的坐标(pb.x,pb.y)与所述初始配准点pi’的坐标(pi’.x,pi’.y)计算得到相对距离dis[i’ ];以及判断相对距离dis[l]至相对距离dis[n]中最小的所述相对距离的值是否大于预设值，其中，在判断所述相对距离dis[l]至所述相对距离dis[n]中最小的所述相对距离的值大于所述预设值的情况下，确定所述待添加像素点Pb为所述目标像素点。
[0012]进一步地，在判断出所述待添加像素点Pb为目标像素点的情况下，对所述待添加像素点Pb的坐标(pb.x,pb.y)进行修正,得到目标坐标(pm.x, pm.y)包括:根据接收的预设指令，在所述相对距离dis[I]至所述相对距离dis[n]中选择j个最小的相对距离，并获取与j个最小的相对距离对应的第一初始配准点对(pa，pa’)，其中，a和a’均依次取I至j，j为选择的所述最小的相对距离的个数，第一初始配准点对(pa，pa’)为所述初始配准点对(pi，pi’ )中的初始配准点对；计算所述第一初始配准点对(Pa, pa’ )的坐标偏移量的平均值(dx，dy);以及根据所述坐标偏移量的平均值(dx，dy)和所述待添加像素点Pb的坐标(pb.X, pb.y)确定目标坐标(pm.x, pm.y)。
[0013]进一步地，获取待添加像素点对(Pb，Pb’ )包括:获取所述待配准影像的边Ak的长度和所述基准影像的边Ak’，其中，k和k’依次取I至4 ;根据所述边Ak的长度与预设步长的商值，确定第一获取次数mk ;根据所述边Ak’的长度与预设步长的商值，确定第二获取次数mk’ ;确定所述第一获取次数mk为从所述边Ak上获取边缘像素点的个数；确定所述第二获取次数mk’为从所述边Ak’上获取边缘像素点的个数；按照所述预设步长从所述边Ak上获取mk个所述边缘像素点，作为所述待添加像素点Pb ；以及按照所述预设步长从所述边Ak’上获取mk’个所述边缘像素点,作为待添加像素点pb’。
[0014]进一步地，在获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的所述目标区域内部的第二像素点集之后，所述方法还包括分别筛选所述第一像素点集和所述第二像素点集，得到第一筛选像素点集和第二筛选像素点集，其中:组合所述第一像素点集和所述第三像素点集，得到所述待配准影像的第一目标匹配控制点集包括:组合所述第一筛选像素点集和所述第三像素点集，得到所述待配准影像的第一目标匹配控制点集；组合所述第二像素点和所述第四像素点集，得到所述基准影像的第二目标匹配控制点集包括:组合所述第二筛选像素点集和所述第四像素点集，得到所述基准影像的第二目标匹配控制点集。
[0015]进一步地，在获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的所述目标区域内部的第二像素点集之后，所述方法还包括分别筛选所述第一像素点集和所述第二像素点集，得到第一筛选像素点集和第二筛选像素点集，从所述第一像素点集和所述第二像素点集中获取初始配准点对(pi，Pi’ )包括:从所述第一筛选像素点集和所述第二筛选像素点集中获取所述初始配准点对(pi，pi’ ) ο
[0016]根据本发明的另一方面，提供了一种影像配准装置。
[0017]根据本发明的影像配准装置包括第一获取单元，用于获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的所述目标区域内部的第二像素点集，其中，所述目标区域为所述待配准影像和所述基准影像的重合区域；第二获取单元，用于获取所述待配准影像的所述目标区域边缘的第三像素点集和所述基准影像的所述目标区域边缘的第四像素点集；第一组合单元，用于组合所述第一像素点集和所述第三像素点集，得到所述待配准影像的第一目标匹配控制点集；第二组合单元，用于组合所述第二像素点集和所述第四像素点集，得到所述基准影像的第二目标匹配控制点集；以及校正单元，用于利用所述第二目标匹配控制点集对所述第一目标匹配控制点集进行校正，得到配准影像。
[0018]进一步地，所述第二获取单元包括:第一获取子单元，用于获取待添加像素点对(Pb，Pb’ )以及所述待添加像素点对(pb，pb’ )中的待添加像素点Pb的坐标(pb.X, pb.y)和待添加像素点Pb’的坐标(pb’.x，pb’.y)，其中，所述待添加像素点Pb为所述待配准影像的边上的像素点，所述待添加像素点Pb’为所述基准影像的边上的像素点；判断子单元，用于判断所述待添加像素点Pb是否为目标像素点；修正子单元，用于在判断出所述待添加像素点Pb为目标像素点的情况下，对所述待添加像素点Pb的坐标(pb.x,pb.y)进行修正，得到目标坐标(Pm.X, pm.y);第二获取子单元，用于将所述待添加像素点pb的坐标(pb.x,pb.y)更改为所述目标坐标(pm.x, pm.y),根据所述目标坐标(pm.x, pm.y)从所述待配准影像的所述目标区域边缘获取所述待添加像素点Pb作为所述第三像素点集中的一个像素点；以及第三获取子单元，用于根据所述待添加像素点Pb’的坐标(pb’.x，pb’.y)，从所述基准影像的所述目标区域边缘获取所述待添加像素点Pb’作为所述第四像素点集中的一个像素点。
[0019]进一步地，所述判断子单元包括:第一获取模块，用于从所述第一像素点集和所述第二像素点集中获取初始配准点对(pi，Pi’)，其中，所述初始配准点对(pi，Pi’ )中的初始配准点pi为所述第一像素点集中的像素点，所述初始配准点对(pi，pi’ )中的初始配准点Pi’为所述第二像素点集中与所述初始配准点Pi对应的像素点，i和i’均依次取I至η，η为所述第一像素点集中的像素点或所述第二像素点集中的像素点的个数；第二获取模块，用于获取所述初始配准点对(pi，pi’)中初始配准点pi’的坐标(pi’.x,pi’.y);第一计算模块，用于根据所述待添加像素点Pb的坐标(pb.x,pb.y)与所述初始配准点pi’的坐标(pi’.x,pi’.y)计算得到相对距离dis[i’ ];以及判断模块,用于判断相对距离dis [I]至相对距离dis[n]中最小的所述相对距离的值是否大于预设值，其中，在判断所述相对距离dis[l]至所述相对距离dis[n]中最小的所述相对距离的值大于所述预设值的情况下，确定所述待添加像素点Pb为所述目标像素点。
[0020]进一步地，所述修正子单元包括:选择模块，用于根据接收的预设指令，在所述相对距离dis[l]至所述相对距离dis[n]中选择j个最小的相对距离，并获取与j个最小的相对距离对应的第一初始配准点对(Pa，pa’)，其中，a和a’均依次取I至j，j为选择的所述最小的相对距离的个数，第一初始配准点对(pa,pa’)为所述初始配准点对(pi,pi’)中的初始配准点对；第二计算模块，用于计算所述第一初始配准点对(pa，pa’)的坐标偏移量的平均值(dx，dy);以及第一确定模块，用于根据所述坐标偏移量的平均值(dx，dy)和所述待添加像素点Pb的坐标(pb.X, pb.y)确定目标坐标(pm.x, pm.y)。
[0021]进一步地，所述第一获子单元包括:第三获取模块，用于获取所述待配准影像的边Ak的长度和所述基准影像的边Ak’，其中，k和k’依次取I至4 ;第二确定模块，用于根据所述边Ak的长度与预设步长的商值，确定第一获取次数mk ;第三确定模块，用于根据所述边Ak’的长度与预设步长的商值，确定第二获取次数mk’;第四确定模块，用于确定所述第一获取次数mk为从所述边Ak上获取边缘像素点的个数；第五确定模块，用于确定所述第二获取次数mk’为从所述边Ak’上获取边缘像素点的个数；第四获取模块，用于按照所述预设步长从所述边Ak上获取mk个所述边缘像素点，作为所述待添加像素点Pb ；以及第五获取模块，按照所述预设步长从所述边Ak’上获取mk’个所述边缘像素点，作为待添加像素点pb’。
[0022]进一步地，所述装置还包括筛选单元，用于分别筛选所述第一像素点集和所述第二像素点集，得到第一筛选像素点集和第二筛选像素点集，其中:第一组合单元包括第一组合子单元，用于组合所述第一筛选像素点集和所述第三像素点集，得到所述待配准影像的第一目标匹配控制点集；第二组合单元包括第二组合子单元，用于组合所述第二筛选像素点集和所述第四像素点集，得到所述基准影像的第二目标匹配控制点集。
[0023]进一步地，所述装置还包括筛选单元，用于分别筛选所述第一像素点集和所述第二像素点集，得到第一筛选像素点集和第二筛选像素点集，其中，所述第一获取模块包括:第一获取子模块，用于从所述第一筛选像素点集和所述第二筛选像素点集中获取所述初始配准点对(pi，pi’ ) ο
[0024]在本发明中，采用获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的目标区域内部的第二像素点集，其中，目标区域为待配准影像和基准影像的重合区域；获取待配准影像的目标区域边缘的第三像素点集和基准影像的目标区域边缘的第四像素点集；组合第一像素点集和第三像素点集，得到待配准影像的第一目标匹配控制点集；组合第二像素点集和第四像素点集，得到基准影像的第二目标匹配控制点集；以及利用第二目标匹配控制点集对第一目标匹配控制点集进行校正，得到配准影像。通过在已经获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的目标区域内部的第二像素点集的基础上，再获取待配准影像的目标区域边缘的第三像素点集和基准影像的目标区域边缘的第四像素点集，并且将第一像素点集与第三像素点集进行组合得到第一目标匹配控制点集，将第二像素点集和第四像素点集进行组合得到第二目标匹配控制点集，最后根据基准影像中的第二匹配控制点集对待配准影像中的第一控制点集进行校正，得到的配准影像。因为第一匹配控制点集的获取区域为待配准影像中的目标区域边缘和目标区域内部，第二匹配控制点集的获取区域为基准影像中的目标区域边缘和目标区域内部，相比只获取基准影像和待配准影像中的目标区域内部的匹配控制点选取方法，增加了目标区域边缘获取的匹配控制点的数量，解决了现有技术中影像配准中选取的目标区域边缘的匹配控制点的数量较少而导致的影像配准精确度低的问题，进而达到了提高影像配准精确度的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0026]图1为根据本发明实施例的影像配准方法的流程图；
[0027]图2a为根据本发明实施例的影像配准方法，在待配准影像的目标区域内部获取到的第一像素点集的示意图；
[0028]图2b为根据本发明实施例的影像配准方法，在基准影像的目标区域内部获取的第二像素点集的示意图；
[0029]图3为根据本发明实施例的影像配准方法，获取待配准影像的目标区域内部的第三像素点集中的一个像素点和基准影像的目标区域内部的第四像素点集中的一个像素点的流程图；
[0030]图4a为根据本发明实施例的影像配准方法，从待配准影像的边上获取到的待添加像素点的示意图；
[0031]图4b为根据本发明实施例的影像配准方法，从基准影像的边上获取到的待添加像素点的示意图；
[0032]图5为根据本发明优选实施例的影像配准方法的流程图；
[0033]图6是根据本发明实施例的影像配准方法与现有技术中的影像配准方法的配准效果的对比图；
[0034]图7为根据本发明优选实施例的影像配准装置的示意图；
[0035]图8为根据本发明实施例的影像配准装置中第二获取单元的结构示意图；以及
[0036]图9为根据本发明优选实施例的影像配准装置的示意图。
【具体实施方式】
[0037]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0038]需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0039]在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0040]对本发明实施例中所涉及的技术术语做如下解释:
[0041]影像配准是指在两幅(或多幅)在不同的时间、从不同的角度、由不同的传感器获取的影像之间识别同名点，进而对其进行的校正操作。
[0042]基准影像:影像匹配时，作为匹配基准的参考影像。
[0043]待配准影像:影像匹配时，需要将影像坐标纠正到以参考影像为基准的坐标系下的待匹配影像。
[0044]同名点:即同名像点，同一目标点在不同影像上的构像点。
[0045]实施例1
[0046]根据本发明实施例，提供了一种可以通过本申请装置实施例实施或执行的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0047]根据本发明实施例，提供了一种影像配准方法，图1是根据本发明实施例的影像配准方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下的步骤S102至步骤SllO:
[0048]S102:获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的目标区域内部的第二像素点集，其中，目标区域为待配准影像和基准影像的重合区域，获取的第一像素点集和第二像素点集的方法可以为Shift法或者Surf法，第一像素点集中的像素点与第二像素点集中的像素点一一对应，并且为同名点，即，从待配准影像的目标区域内部获取到100个像素点，就会从基准影像的目标区域内部获取到100个像素点。图2a为在待配准影像的目标区域内部获取到的第一像素点集的示意图，I为第一像素点集中任一像素点；图2b为在基准影像的目标区域内部获取的第二像素点集的示意图，2为第二像素点集中任一像素点。将待配准影像和基准影像中的重合区域转换为平面坐标，则待配准影像和基准影像中的第一像素点集中的像素点和第二像素点集中的像素点会在其所属的影像中有对应的坐标。在获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的目标区域内部的第二像素点集之前，需要接收输入的待配准影像和基准影像。
[0049]S104:获取待配准影像的目标区域边缘的第三像素点集和基准影像的目标区域边缘的第四像素点集，具体地，第三像素点集位于待配准影像中与基准影像重叠区域的边缘部分，第四像素点集位于基准影像中与待配准影像重叠区域的边缘部分，第三像素点集中的像素点和第四像素点集中的像素点也是一一对应，并且为同名点，即从待配准影像的目标区域边缘部分获取到10个像素点组成第三像素点集，就会从基准影像的目标区域边缘部分获取到10个像素点组成第四像素点集。
[0050]S106:组合第一像素点集和第三像素点集，得到待配准影像的第一目标匹配控制点集，即，将从待配准影像中获取的第一像素点集中的像素点和第三像素点集中的像素点相加，得到待配准影像中的第一目标匹配控制点集。例如，第一像素点集中包括80个像素点，第三像素点集中包括20个像素点，则第一目标匹配控制点集中包括100个第一目标匹配控制点。
[0051]S108:组合第二像素点集和第四像素点集，得到基准影像的第二目标匹配控制点集，即，将从基准影像中获取的第二像素点集中的像素点和第四像素点集中的像素点相加，得到基准影像中的第二目标匹配控制点集。例如，第二像素点集中包括80个像素点，第四像素点集中包括20个像素点，则第二目标匹配控制点集中包括100个第二目标匹配控制点。
[0052]SllO:利用第二目标匹配控制点集对第一目标匹配控制点集进行校正，得到配准影像，具体地，利用基准影像的目标区域中的第二目标匹配控制点集校正待配准影像的目标区域中的第一目标匹配控制点集，该校正的方法可以为Tin方法，生成配准影像。
[0053]在本发明实施例中，通过在已经获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的目标区域内部的第二像素点集的基础上，再获取待配准影像的目标区域边缘的第三像素点集和基准影像的目标区域边缘的第四像素点集，并且将第一像素点集与第三像素点集进行组合得到第一目标匹配控制点集，将第二像素点集和第四像素点集进行组合得到第二目标匹配控制点集，最后根据基准影像中的第二匹配控制点集对待配准影像中的第一控制点集进行校正，得到的配准影像。因为第一匹配控制点集的获取区域为待配准影像中的目标区域边缘和目标区域内部，第二匹配控制点集的获取区域为基准影像中的目标区域边缘和目标区域内部，相比只获取基准影像和待配准影像中的目标区域内部的匹配控制点选取方法，增加了目标区域边缘获取的匹配控制点的数量，解决了现有技术中影像配准中选取的目标区域边缘的匹配控制点的数量较少而导致的影像配准精确度低的问题，进而达到了提高影像配准精确度的效果。
[0054]优选地，如图3所示，在本发明实施例中，获取待配准影像的目标区域边缘的第三像素点集中的一个像素点和基准影像的目标区域边缘的第四像素点集中的一个像素点包括如下步骤S302至步骤S310:
[0055]S302:获取待添加像素点对(pb，pb’)以及待添加像素点对(pb，pb’)中的待添加像素点Pb的坐标(pb.x,pb.y)和待添加像素点Pb’的坐标(pb’.x，pb’.y)，其中，待添加像素点Pb为待配准影像的边上的像素点，待添加像素点Pb’为基准影像的边上的像素点，待添加像素点Pb与待添加像素点Pb’--对应。
[0056]S304:判断待添加像素点Pb是否为目标像素点。
[0057]S306:在判断出待添加像素点Pb为目标像素点的情况下，对待添加像素点Pb的坐标(pb.x,pb.y)进行修正,得到目标坐标(pm.x,pm.y)。在该步骤中，只有在判断出待添加像素点Pb为目标像素点的情况下对待添加像素点Pb的坐标(pb.X, pb.y)进行修正，进而得到目标坐标(Pm.X, pm.y)。例如:在判断出待添加像素点pb为目标像素点后，对待添加像素点Pb的坐标(1，2)进行修正，得到目标坐标(3，5)。
[0058]S308:将待添加像素点pb的坐标(pb.x, pb.y)更改为目标坐标(pm.x, pm.y),根据目标坐标(Pm.X, pm.y)从待配准影像的目标区域边缘获取待添加像素点pb作为第三像素点集中的一个像素点。在本步骤中，将待添加像素点Pb的坐标由原来的坐标(pb.X，pb.y)更改为目标坐标(pm.x,pm.y),并且根据目标坐标(pm.x,pm.y)从待配准影像的目标区域边缘部分获取到待添加像素点Pb，将待添加像素点pb作为第三像素点集中的一个像素点。继续采用步骤S306中的举例进行说明，此时待添加像素点pb的坐标修正为(3，5)，根据坐标(3，5)从待配准影像的目标区域边缘部分获取待添加像素点Pb，将待添加像素点Pb作为第三像素点集中的一个像素点。
[0059]S310:根据待添加像素点Pb’的坐标(pb’.x，pb’.y)，从基准影像的目标区域边缘获取待添加像素点Pb’作为第四像素点集中的一个像素点。在本步骤中，从基准影像的目标区域边缘部分根据坐标(Pb’.x，pb’.y)，获取待添加像素点pb’，并将待添加像素点pb’作为第四像素点集中的一个像素点。
[0060]可以重复执行步骤S302至S310，直至获取到第三像素点集中全部的像素点和第四像素点集中全部的像素点。在本发明实施例中，通过首先判断待添加像素点Pb是否为目标像素点，减少了对不必要的待添加像素点Pb的坐标的修正，提高了获取第三像素点集中的像素点和第四像素点集中的像素点的效率，节约了时间。
[0061]具体地,在本发明实施例中,判断待添加像素点pb是否为目标边缘像素点包括如下步骤:
[0062]从第一像素点集和第二像素点集中获取初始配准点对(pi，pi’)，其中，初始配准点对(pi，pi’ )中的初始配准点pi为第一像素点集中的像素点，初始配准点对(pi，pi’ )中的初始配准点pi’为第二像素点集中与初始配准点Pi对应的像素点，i和i’均依次取I至η，η为第一像素点集中的像素点或第二像素点集中的像素点的个数。例如:第一像素点集中有80个像素点:1、2、…、80，第二像素点集中也有80个像素点:1’、2’、…、80’，则有80 个初始配准点对，即(pi, ρΓ )、(ρ2，ρ2，)、...(ρ80，ρ80，)。
[0063]获取初始配准点对(pi, pi’ )中初始配准点pi’的坐标(pi’.x, pi’.y),获取上述坐标用于计算相对距离。
[0064]根据待添加像素点pb的坐标(pb.X, pb.y)与初始配准点pi ’的坐标(pi ’.x, pi ’.y)计算得到相对距离dis[i’ ],计算相对距离的公式为dis[i’] = |pi，.χ-pb.x | +1pi，.y-pb.y计算出每个相对距离，其中，dis[i’ ]为初始配准点pi’与待添加像素点pb的相对距离，pi’.X为初始配准点pi’的横坐标，pi’.y为初始配准点pi’的纵坐标，pb.x为待添加像素点Pb的横坐标，pb.y为待添加像素点Pb的纵坐标。
[0065]判断相对距离dis[l]至相对距离dis[n]中最小的相对距离的值是否大于预设值，具体地，预设值可以根据用户需求设置，在本发明实施例中，预设值为10，则判断相对距离dis [I]至相对距离dis [η]中最小的相对距离的值是否大于10。
[0066]其中，在判断相对距离dis[l]至相对距离dis[n]中最小的相对距离的值大于预设值的情况下，确定待添加像素点Pb为目标像素点。仍采用上述举例进行说明，在相对距离dis [I]至相对距离dis [η]中最小的相对距离的值大于10的情况下，待添加像素点pb为目标像素点。
[0067]优选地，在本发明实施例中，在判断出待添加像素点Pb为目标像素点的情况下，即，相对距离dis[l]至相对距离dis[n]中最小的相对距离的值大于预设值的情况下，对待添加像素点Pb的坐标(pb.X, pb.y)进行修正,得到目标坐标(pm.x, pm.y)包括如下步骤:
[0068]根据接收的预设指令，在相对距离dis [I]至相对距离dis [η]中选择j个最小的相对距离，并获取与j个最小的相对距离对应的第一初始配准点对(pa，pa’)，其中，a和a’均依次取I至j，j为选择的最小的相对距离的个数，第一初始配准点对(Pa，pa’ )为初始配准点对(pi，pi’ )中的初始配准点对；
[0069]计算第一初始配准点对(pa,pa’)的坐标偏移量的平均值(dx,dy)。在计算坐标偏移量的平均值(dx,dy)之前,首先获取初始配准点pi的坐标(p1.x,p1.y),因为第一初始配准点对(pa,pa’)属于初始配准点对(pi，pi’)，所以第一初始配准点pa也就属于初始配准点pi，即，也就获取到了第一初始配准点Pa的坐标(pa.x，pa.y);又因为在之前的步骤中已经获取初始配准点pi’的坐标(pi’.x，pi’.y)，同样的，也就获取到了第一初始配准点Pa’
的坐标(Pa，.X，pa，.y)，然后根据公式 dx =丄之 | pa.x- ρα',χ | 和dy =丄之 | pa.y - pa | 计
JJ k=\
算第一初始配准点对(Pa，pa’ )的坐标偏移量的平均值(dx，dy)，其中，dx为横坐标偏移量的平均值，dy为纵坐标偏移量的平均值，(pa.x,pa.y)为第一初始配准点pa的坐标，(pa’.X, pa’.y)为第一初始配准点pa’的坐标，j为第一初始配准点对(pa, pa’ )的个数。
[0070]根据坐标偏移量的平均值(dx, dy)和待添加像素点pb的坐标(pb.x, pb.y)确定目标坐标(pm.x, pm.y)。在本步骤中，根据公式pm.x = pb.x+dx和pm.y = pb.y+dy计算得到目标坐标(Pm.x, pm.y)，其中，pb.x为待添加像素点pb的横坐标，pb.y为待添加像素点Pb的纵坐标,dx为第一初始配准点对(pa, pa’ )的横坐标偏移量,dy为第一初始配准点对(pa, pa’ )的纵坐标偏移量。
[0071]在本发明实施列中，通过在初始配准点对中选取一些与待添加像素点相对距离较近的初始配准点对，并计算出选取的初始配准点对的坐标偏移量，进而通过计算出的坐标偏移量对待添加像素点的坐标进行修正，提高了该待添加像素点的配准精确度。
[0072]具体地，在本发明实施例中，获取待添加像素点对(pb，pb’ )包括获取待配准影像的边Ak的长度和基准影像的边Ak’，其中，k和k’依次取I至4;根据边长Ak的长度与预设步长的商值，确定第一获取次数mk ;根据边长Ak’的长度与预设步长的商值，确定第二获取次数mk’;确定第一获取次数mk为从边Ak上获取边缘像素点的个数；确定第二获取次数mk’为从边Ak’上获取边缘像素点的个数；按照预设步长从边Ak上获取mk个边缘像素点，作为待添加像素点Pb ;按照预设步长从边Ak’上获取mk’个边缘像素点，作为待添加像素点 Pb，ο
[0073]本发明实施例中获取待添加像素点对中待添加像素点Pb和待添加像素点Pb’的过程相同，以获取待添加像素点Pb为例进行说明，具体如下:先获取待配准影像的边Al的长度，例如Al的长度为100像素,预设步长的长度为20像素,则Al与预设步长的商值为5,确定获取次数ml为5次,则有5个边缘像素点,5个边缘像素点分别为A、B、C、D和E, A是边长Al中长度为20像素处的边缘像素点，B是边长Al中长度为40像素处的边缘像素点，C是边长Al中长度为60像素处的边缘像素点，D是边长Al中长度为80像素处的边缘像素点，E是边长Al中长度为100像素处的边缘像素点,依次将5个边缘像素点A、B、C、D和E作为待添加像素点Pb ;若Al的长度为90像素，预设步长的长度为40像素，则Al与预设步长的商值为2,确定获取次数ml为2次,则有2个边缘像素点,2个边缘像素点分别为F和G，F是边长Al中长度为40像素处的边缘像素点，G是边长Al中长度为80像素处的边缘像素点，依次将2个边缘像素点F和G作为待添加像素点pb,依照上述获取方式分别获取待配准影像的边Al、A2、A3和A4中的待添加像素点和基准影像的边Al、A2、A3和A4中待添加像素点。待配准影像的边Ak中的边缘像素点与基准影像Ak’中的边缘像素点个数相等，并且一一对应，从而待添加像素点Pb和待添加像素点pb’的个数相等，并且一一对应。图4a为根据本发明实施例从待配准影像的边上获取到的待添加像素点的示意图，3为待配准影像中任一待添加像素点，即也是边缘像素点。图4b为根据本发明实施例从基准影像的边上获取到的待添加像素点的示意图，4为基准像中与待配准影像中的任一待添加像素点，即也是边缘像素点。
[0074]优选地，图5为本发明优选实施例的影像配准方法的流程图，如图5所示，该方法主要包括如下步骤S502至S512:
[0075]S502:获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的目标区域内部的第二像素点集，该步骤相当于步骤S102，在此不再赘述。
[0076]S504:分别筛选第一像素点集和第二像素点集，得到第一筛选像素点集和第二筛选像素点集，筛选后的第一筛选像素点中的像素点与第二筛选像素点集中的像素点的个数相等，并且对应，该筛选方法可以为Ransac方法。
[0077]S506:获取待配准影像的目标区域边缘的第三像素点集和基准影像的目标区域边缘的第四像素点集，该步骤相当于步骤S104，在此不再赘述。
[0078]S508:组合第一筛选像素点集和第三像素点集，得到待配准影像的第一目标匹配控制点集，即，将第一筛选像素点集中的像素点与第三像素点集中的像素点相加，得到第一目标匹配控制点集。例如:第一筛选像素点集中包含60个像素点，第三像素点集中包含20个像素点，第一目标匹配控制点中包含80个像素点。
[0079]S510:组合第二筛选像素点集和第四像素点集，得到基准影像的第二目标匹配控制点集，即，将第二筛选像素点集中的像素点与第四像素点集中的像素点相加，得到第二目标匹配控制点集。例如:第二筛选像素点集中包含60个像素点，第四像素点集中包含20个像素点，第二目标匹配控制点中包含80个像素点。
[0080]S512:利用第二目标匹配控制点集对第一目标匹配控制点集进行校正，该步骤相当于步骤S110，在此不再赘述。
[0081]在本发明实施例中，通过对已经得到的第一像素点集合第二像素点集分别进行筛选，虽然筛选后第一像素点集中的像素点和第二像素点集中的像素点的数量均减少，但是得到的第一筛选像素点集中像素点的精度要高于第一像素点集中的像素点，同样的，第二筛选像素点集中的像素点的精度也要高于第二像素点集中的像素点，将第一筛选像素点集与第三像素点集组合得到的第一目标匹配控制点中的像素点的精度也就变高，同样得到的第二目标匹配控制点中的像素点的精度也就变高，达到了提高影像配准精确度的效果。
[0082]具体地，在获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的目标区域内部的第二像素点集之后，本发明实施例提供的影像配准方法还包括分别筛选第一像素点集和第二像素点集，得到第一筛选像素点集和第二筛选像素点集，从第一像素点和第二像素点中获取初始配准点对(pi，Pi’ )相应地，在进行初始配准点对(pi，pi’ )获取过程中，则是从第一筛选像素点集和第二筛选像素点集中获取初始配准点对(pi，pi’)。
[0083]图6是根据本发明的影像配准方法与现有技术中的影像配准方法的配准效果的对比图。针对第一组同名点，AA表示在基准影像中的同名点、BB表示通过现有技术中的影像配准方法得到的配准影像中的同名点、CC表示通过本发明实施例所提供的影像配准方法得到的配准影像中的同名点；针对第二组同名点，DD表示在基准影像中的同名点、FF表示通过现有技术中的影像配准方法得到的配准影像中的同名点、EE表示通过本发明实施例所提供的影像配准方法得到的配准影像中的同名点，通过对比可知，同名点BB与同名点AA间的误差明显大于同名点CC与同名点AA间的误差，同名点FF与同名点DD间的误差明显大于同名点EE与同名点DD间的误差，因此可以得出，通过本发明实施例提供的影像配准方法得到的配准影像比现有技术中的影像配准方法得到配准影像更加精确，所以本申请所提供的影像配准方法提高了配准影像的精确度，改善了影像配准的效果，为影像配准的后续应用，如影像拼接等，提供了良好的基础。
[0084]需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
[0085]通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如R0M/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0086]实施例2
[0087]根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述影像配准方法的影像配准装置，该影像配准装置主要用于执行本发明实施例上述内容所提供的影像配准方法，以下对本发明实施例所提供的影像配准装置做具体介绍。
[0088]根据本发明实施例，提供了一种影像配准装置，图7是根据本发明实施例的影像配准装置的示意图，如图7所示，该装置包括第一获取单元10、第二获取单元20、第一组合单元30、第二组合单元40和校正单元50，其中:
[0089]第一获取单元10用于获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的目标区域内部的第二像素点集，其中，目标区域为待配准影像和基准影像的重合区域。获取的第一像素点集和第二像素点集的方法可以为Shift法或者Surf法，第一像素点集中的像素点与第二像素点集中的像素点一一对应，并且为同名点，即，从待配准影像的目标区域内部获取到100个像素点，就会从基准影像的目标区域内部获取到100个像素点。图2a为在待配准影像的目标区域内部获取到的第一像素点集的示意图，I为第一像素点集中任一像素点；图2b为在基准影像的目标区域内部获取的第二像素点集的示意图，2为第二像素点集中任一像素点。将待配准影像和基准影像中的重合区域转换为平面坐标，则待配准影像和基准影像中的第一像素点集中的像素点和第二像素点集中的像素点会在其所属的影像中有对应的坐标。在获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的目标区域内部的第二像素点集之前，需要接收输入的待配准影像和基准影像。
[0090]第二获取单元20用于获取待配准影像的目标区域边缘的第三像素点集和基准影像的目标区域边缘的第四像素点集。具体地，第三像素点集位于待配准影像中与基准影像重叠区域的边缘部分，第四像素点集位于基准影像中与待配准影像重叠区域的边缘部分，
第三像素点集中的像素点和第四像素点集中的像素点也是--对应，并且为同名点，即从待配准影像的目标区域边缘部分获取到10个像素点组成第三像素点集，就会从基准影像的目标区域边缘部分获取到10个像素点组成第四像素点集。
[0091]第一组合单元30用于组合第一像素点集和第三像素点集，得到待配准影像的第一目标匹配控制点集，即，将从待配准影像中获取的第一像素点集中的像素点和第三像素点集中的像素点相加，得到待配准影像中的第一目标匹配控制点集。例如，第一像素点集中包括80个像素点，第三像素点集中包括20个像素点，则第一目标匹配控制点集中包括100个第一目标匹配控制点。
[0092]第二组合单元40用于组合第二像素点集和第四像素点集，得到基准影像的第二目标匹配控制点集，即，将从基准影像中获取的第二像素点集中的像素点和第四像素点集中的像素点相加，得到基准影像中的第二目标匹配控制点集。例如，第二像素点集中包括80个像素点，第四像素点集中包括20个像素点，则第二目标匹配控制点集中包括100个第二目标匹配控制点。
[0093]校正单元50用于利用第二目标匹配控制点集对第一目标匹配控制点集进行校正，得到配准影像，具体地，利用基准影像的目标区域中的第二目标匹配控制点集校正待配准影像的目标区域中的第一目标匹配控制点集，该校正的方法可以为Tin方法，生成配准影像。
[0094]在本发明实施例中，通过在已经获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的目标区域内部的第二像素点集的基础上，再获取待配准影像的目标区域边缘的第三像素点集和基准影像的目标区域边缘的第四像素点集，并且将第一像素点集与第三像素点集进行组合得到第一目标匹配控制点集，将第二像素点集和第四像素点集进行组合得到第二目标匹配控制点集，最后根据基准影像中的第二匹配控制点集对待配准影像中的第一控制点集进行校正，得到的配准影像。因为第一匹配控制点集的获取区域为待配准影像中的目标区域边缘和目标区域内部，第二匹配控制点集的获取区域为基准影像中的目标区域边缘和目标区域内部，相比只获取基准影像和待配准影像中的目标区域内部的匹配控制点选取方法，增加了目标区域边缘获取的匹配控制点的数量，解决了现有技术中影像配准中选取的目标区域边缘的匹配控制点的数量较少而导致的影像配准精确度低的问题，进而达到了提高影像配准精确度的效果。
[0095]优选地，如图8所示，在本发明实施例中，第二获取单元20主要包括第一获取子单元210、判断子单元220、修正子单元230、第二获取子单元240和第三获取子单元250，其中:
[0096]第一获取子单元210用于获取待添加像素点对(Pb，Pb’ )以及待添加像素点对pb，pb’ )中的待添加像素点pb的坐标(pb.X，pb.y)和待添加像素点pb’的坐标(pb’.x,Pb’, y)，其中，待添加像素点pb为待配准影像的边上的像素点，待添加像素点Pb’为基准影像的边上的像素点，待添加像素点Pb与待添加像素点Pb’--对应。
[0097]判断子单元220用于判断待添加像素点Pb是否为目标像素点。
[0098]修正子单元230用于在判断出待添加像素点pb为目标像素点的情况下，对待添加像素点Pb的坐标(pb.x,pb.y)进行修正,得到目标坐标(pm.x,pm.y)。在本子单元中只有在判断出待添加像素点Pb为目标像素点的情况下对待添加像素点Pb的坐标(pb.x,pb.y)进行修正，进而得到目标坐标(pm.x，pm.y)。例如:在判断出待添加像素点pb为目标像素点后，对待添加像素点Pb的坐标(1，2)进行修正，得到目标坐标(3，5)。
[0099]第二获取子单元240用于将待添加像素点Pb的坐标(pb.X, pb.y)更改为目标坐标(pm.x, pm.y),根据目标坐标(pm.x, pm.y)从待配准影像的目标区域边缘获取待添加像素点Pb作为第三像素点集中的一个像素点。在本子单元中，将待添加像素点Pb的坐标由原来的坐标(pb.X, pb.y)更改为目标坐标(pm.x, pm.y),并且根据目标坐标(pm.x, pm.y)从待配准影像的目标区域边缘部分获取到待添加像素点Pb，将待添加像素点pb作为第三像素点集中的一个像素点。继续采用修正子单元230中的举例进行说明，此时待添加像素点Pb的坐标修正为(3，5)，根据坐标(3，5)从待配准影像的目标区域边缘部分获取待添加像素点Pb，将待添加像素点pb作为第三像素点集中的一个像素点。
[0100]第三获取子单元250用于根据待添加像素点Pb’的坐标(Pb’.x，pb’.y)，从基准影像的目标区域边缘获取待添加像素点Pb’作为第四像素点集中的一个像素点。在本子单元中，从基准影像的目标区域边缘部分根据坐标(Pb’.X，Pb’.y)，获取待添加像素点pb’，并将待添加像素点Pb’作为第四像素点集中的一个像素点。
[0101]可以重复执行第二获取单元20中包括的子单元，直至获取到第三像素点集中全部的像素点和第四像素点集中全部的像素点。在本发明实施例中，通过首先判断待添加像素点Pb是否为目标像素点，减少了对不必要的待添加像素点Pb的坐标的修正，提高了获取第三像素点集中的像素点和第四像素点集中的像素点的效率，节约了时间。
[0102]具体地，在本发明实施例中，判断子单元220主要包括第一获取模块、第二获取模块、第一计算模块和判断模块，其中:
[0103]第一获取模块用于从第一像素点集和第二像素点集中获取初始配准点对(pi，pi’)，其中，初始配准点对(pi，pi’)中的初始配准点Pi为第一像素点集中的像素点，初始配准点对(pi，pi’ )中的初始配准点pi’为第二像素点集中与初始配准点Pi对应的像素点，i和i’均依次取I至n，n为第一像素点集中的像素点或第二像素点集中的像素点的个数。例如:第一像素点集中有80个像素点:1、2、…、80，第二像素点集中也有80个像素点:1，、2，、…、80’，则有 80 个初始配准点对，SP (ρ1，ρΓ )、(p2，p2’)、…(p80，p80’)。
[0104]第二获取模块用于获取初始配准点对(pi，pi’ )中初始配准点pi’的坐标(pi’.X，pi’.y)，获取上述坐标用于计算相对距离。
[0105]第一计算模块用于根据待添加像素点Pb的坐标(Pb.X, Pb.y)与初始配准点pi’的坐标(pi’.X，pi’.y)计算得到相对距离dis[i’ ],计算相对距离的公式为dis[i’]=
I pi’.x-pb.x| + |pi’.y-pb.y计算出每个相对距离,其中，dis [i ’ ]为初始配准点pi’与待添加像素点Pb的相对距离，pi’.X为初始配准点pi’的横坐标，pi’.y为初始配准点pi’的纵坐标，Pb.X为待添加像素点Pb的横坐标，pb.y为待添加像素点Pb的纵坐标。
[0106]判断模块用于判断相对距离dis [I]至相对距离dis [η]中最小的相对距离的值是否大于预设值，具体地，预设值可以根据用户需求设置，在本发明实施例中，预设值为10，则判断相对距离dis[l]至相对距离dis[n]中最小的相对距离的值是否大于10。
[0107]其中，在判断相对距离dis[l]至相对距离dis[n]中最小的相对距离的值大于预设值的情况下，确定待添加像素点Pb为目标像素点。仍采用上述举例进行说明，在相对距离dis [I]至相对距离dis [η]中最小的相对距离的值大于10的情况下，待添加像素点pb为目标像素点。
[0108]优选地，在本发明实施例中，修正子单元230主要包括选择模块、第二计算模块和第一确定模块，其中:
[0109]选择模块用于根据接收的预设指令，在相对距离dis[l]至相对距离dis[n]中选择j个最小的相对距离，并获取与j个最小的相对距离对应的第一初始配准点对(Pa，pa’)，其中，a和a’均依次取I至j，j为选择的最小的相对距离的个数，第一初始配准点对(Pa，Pa’ )为初始配准点对(pi，pi’ )中的初始配准点对；
[0110]第二计算模块用于计算第一初始配准点对(pa，pa’)的坐标偏移量的平均值(dx，dy) ο在计算坐标偏移量的平均值(dx, dy)之前,首先获取初始配准点pi的坐标(p1.x,p1.y)，因为第一初始配准点对(pa,pa’ )属于初始配准点对(pi，pi’)，所以第一初始配准点Pa也就属于初始配准点pi,即，也就获取到了第一初始配准点pa的坐标(pa.x, pa.y)；又因为在之前的步骤中已经获取初始配准点pi’的坐标(Pi’.X，Pi’.y)，同样的，也就获取到了第一初始配准点Pa’的坐标(pa，.x，pa，.y)，然后根据公式=
J i=l
和办=1文|/1.).’-/^/ ! I计算第一初始配准点对(Pa，Pa’ )的坐标偏移量的平均值(dx，
J H
dy)，其中，dx为横坐标偏移量的平均值，dy为纵坐标偏移量的平均值，(pa.x，pa.y)为第一初始配准点Pa的坐标，(pa’.X, pa’.y)为第一初始配准点pa’的坐标，j为第一初始配准点对(Pa, pa’ )的个数。
[0111]第一确定模块用于根据坐标偏移量的平均值和待添加像素点Pb的坐标(Pb.X,pb.y)确定目标坐标(pm.x, pm.y)。在本模块中，根据公式pm.x = pb.x+dx和pm.y =pb.y+dy计算得到目标坐标(pm.x, pm.y),其中,pb.x为待添加像素点pb的横坐标,pb.y为待添加像素点Pb的纵坐标，dx为第一初始配准点对(pa，pa’ )的横坐标偏移量，dy为第一初始配准点对(pa, pa’ )的纵坐标偏移量。
[0112]在本发明实施列中，通过在初始配准点对中选取一些与待添加像素点相对距离较近的初始配准点对，并计算出选取的初始配准点对的坐标偏移量，进而通过计算出的坐标偏移量对待添加像素点的坐标进行修正，提高了该待添加像素点的配准精确度。
[0113]具体地，在本发明实施例中，第一获取子单元210包括第三获取模块、第二确定模块、第三确定模块、第四确定模块、第五确定模块、第四获取模块和第五获取模块，其中，第三获取模块用于获取待配准影像的边Ak的长度和基准影像的边Ak’，其中，k和k’依次取I至4 ;第二确定模块用于根据边长Ak的长度与预设步长的商值，确定第一获取次数mk ;第三确定模块用于根据边长Ak’的长度与预设步长的商值，确定第二获取次数mk’ ；第四确定模块用于确定第一获取次数mk为从边Ak上获取边缘像素点的个数；第五确定模块用于确定第二获取次数mk’为从边Ak’上获取边缘像素点的个数；第四获取模块用于按照预设步长从边Ak上获取mk个边缘像素点，作为待添加像素点pb ;第五获取模块，按照预设步长从边Ak’上获取mk’个边缘像素点,作为待添加像素点pb’。
[0114]本发明实施例获取中待添加像素点对中待添加像素点Pb和待添加像素点Pb’的过程相同，以获取待添加像素点Pb为例进行说明，具体如下:先获取待配准影像的边Al的长度，例如Al的长度为100像素,预设步长的长度为20像素,则Al与预设步长的商值为5,确定获取次数ml为5次,则有5个边缘像素点,5个边缘像素点分别为A、B、C、D和E, A是边长Al中长度为20像素处的边缘像素点，B是边长Al中长度为40像素处的边缘像素点，C是边长Al中长度为60像素处的边缘像素点，D是边长Al中长度为80像素处的边缘像素点，E是边长Al中长度为100像素处的边缘像素点,依次将5个边缘像素点A、B、C、D和E作为待添加像素点Pb ;若Al的长度为90像素，预设步长的长度为40像素，则Al与预设步长的商值为2,确定获取次数ml为2次,则有2个边缘像素点,2个边缘像素点分别为F和G，F是边长Al中长度为40像素处的边缘像素点，G是边长Al中长度为80像素处的边缘像素点，依次将2个边缘像素点F和G作为待添加像素点pb,依照上述获取方式分别获取待配准影像的边Al、A2、A3和A4中的待添加像素点和基准影像的边Al、A2、A3和A4中待添加像素点。待配准影像的边Ak中的边缘像素点与基准影像Ak’中的边缘像素点个数相等，并且一一对应，从而待添加像素点Pb和待添加像素点pb’的个数相等，并且一一对应。图4a为根据本发明实施例从待配准影像的边上获取到的待添加像素点的示意图，3为待配准影像中任一待添加像素点，即也是边缘像素点。图4b为根据本发明实施例从基准影像的边上获取到的待添加像素点的示意图，4为基准像中与待配准影像中的任一待添加像素点，即也是边缘像素点。
[0115]优选地，图9为本发明优选实施例的影像配准装置的示意图，如图9所示，该装置主要包括第三获取单元100、筛选单元200、第四获取单元300、第一组合子单元400、第二组合子单元500和校正单元600，其中:
[0116]第三获取单元100用于获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的目标区域内部的第二像素点集，该第三获取单元100相当于第一获取单元10，在此不再赘述。
[0117]筛选单元200用于分别筛选第一像素点集和第二像素点集，得到第一筛选像素点集和第二筛选像素点集，筛选后的第一筛选像素点中的像素点与第二筛选像素点集中的像素点的个数相等，并且对应，该筛选方法可以为Ransac方法。
[0118]第四获取单元300用于获取待配准影像的目标区域边缘的第三像素点集和基准影像的目标区域边缘的第四像素点集，该第四获取单元300相当于第二获取单元20，在此不再赘述。
[0119]第一组合子单元400用于组合第一筛选像素点集和第三像素点集，得到待配准影像的第一目标匹配控制点集，即，将第一筛选像素点集中的像素点与第三像素点集中的像素点相加，得到第一目标匹配控制点集。例如:第一筛选像素点集中包含60个像素点，第三像素点集中包含20个像素点，第一目标匹配控制点中包含80个像素点。
[0120]第二组合子单元500用于组合第二筛选像素点集和第四像素点集，得到基准影像的第二目标匹配控制点集，即，将第二筛选像素点集中的像素点与第四像素点集中的像素点相加，得到第二目标匹配控制点集。例如:第二筛选像素点集中包含60个像素点，第四像素点集中包含20个像素点，第二目标匹配控制点中包含80个像素点。
[0121]校正单元600用于利用第二目标匹配控制点集对第一目标匹配控制点集进行校正，该校正单元600相当于校正单元50,在此不再赘述。
[0122]在本发明实施例中，通过对已经得到的第一像素点集合第二像素点集分别进行筛选，虽然筛选后第一像素点集中的像素点和第二像素点集中的像素点的数量均减少，但是得到的第一筛选像素点集中像素点的精度要高于第一像素点集中的像素点，同样的，第二筛选像素点集中的像素点的精度也要高于第二像素点集中的像素点，将第一筛选像素点集与第三像素点集组合得到的第一目标匹配控制点中的像素点的精度也就变高，同样得到的第二目标匹配控制点中的像素点的精度也就变高，达到了提高影像配准精确度的效果。
[0123]具体地，第一获取模块包括第一获取子模块用于从第一筛选像素点集和第二筛选像素点集中获取初始配准点对(pi，pi’)。
[0124]从以上的描述中，可以看出，本发明解决了现有技术中影像配准中选取的目标区域边缘的匹配控制点的数量较少而导致的影像配准精确度低的问题，进而达到了提高影像配准精确度的效果。
[0125]显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0126]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种影像配准方法，其特征在于，包括: 获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的所述目标区域内部的第二像素点集，其中，所述目标区域为所述待配准影像和所述基准影像的重合区域； 获取所述待配准影像的所述目标区域边缘的第三像素点集和所述基准影像的所述目标区域边缘的第四像素点集； 组合所述第一像素点集和所述第三像素点集，得到所述待配准影像的第一目标匹配控制点集； 组合所述第二像素点集和所述第四像素点集，得到所述基准影像的第二目标匹配控制点集；以及 利用所述第二目标匹配控制点集对所述第一目标匹配控制点集进行校正，得到配准影像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述待配准影像的所述目标区域边缘的第三像素点集中的一个像素点和所述基准影像的所述目标区域边缘的第四像素点集中的一个像素点包括: 获取待添加像素点对(Pb，Pb’ )以及所述待添加像素点对(pb，pb’ )中的待添加像素点pb的坐标(pb.x,pb.y)和待添加像素点pb’的坐标(pb’.x,pb’.y),其中,所述待添加像素点Pb为所述待配准影像的边上的像素点，所述待添加像素点Pb’为所述基准影像的边上的像素点； 判断所述待添加像素点Pb是否为目标像素点； 在判断出所述待添加像素点Pb为目标像素点的情况下，对所述待添加像素点Pb的坐标(pb.X, pb.y)进行修正,得到目标坐标(pm.x, pm.y)； 将所述待添加像素点Pb的坐标(pb.x,pb.y)更改为所述目标坐标(pm.x,pm.y),根据所述目标坐标(pm.x，pm.y)从所述待配准影像的所述目标区域边缘获取所述待添加像素点Pb作为所述第三像素点集中的一个像素点；以及 根据所述待添加像素点Pb’的坐标(Pb’.x，pb’.y)，从所述基准影像的所述目标区域边缘获取所述待添加像素点Pb’作为所述第四像素点集中的一个像素点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断所述待添加像素点Pb是否为目标像素点包括: 从所述第一像素点集和所述第二像素点集中获取初始配准点对(pi，Pi’)，其中，所述初始配准点对(pi，pi’ )中的初始配准点pi为所述第一像素点集中的像素点，所述初始配准点对(pi，pi’ )中的初始配准点pi’为所述第二像素点集中与所述初始配准点pi对应的像素点，i和i’均依次取I至η, η为所述第一像素点集中的像素点或所述第二像素点集中的像素点的个数； 获取所述初始配准点对(pi，pi’ )中初始配准点pi’的坐标(pi’.x,pi’.y)； 根据所述待添加像素点Pb的坐标(pb.X, pb.y)与所述初始配准点pi’的坐标(pi’.x,pi’.y)计算得到相对距离dis[i’ ];以及 判断相对距离dis[l]至相对距离dis[n]中最小的所述相对距离的值是否大于预设值， 其中，在判断所述相对距离dis[l]至所述相对距离dis[n]中最小的所述相对距离的值大于所述预设值的情况下，确定所述待添加像素点Pb为所述目标像素点。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在判断出所述待添加像素点Pb为目标像素点的情况下，对所述待添加像素点Pb的坐标(pb.x，pb.y)进行修正，得到目标坐标(pm.X，pm.y)包括: 根据接收的预设指令，在所述相对距离dis[l]至所述相对距离dis[n]中选择j个最小的相对距离，并获取与j个最小的相对距离对应的第一初始配准点对(pa，pa’)，其中，a和a’均依次取I至j，j为选择的所述最小的相对距离的个数，第一初始配准点对(pa，pa’)为所述初始配准点对(pi，pi’ )中的初始配准点对； 计算所述第一初始配准点对(Pa，pa’ )的坐标偏移量的平均值(dx，dy);以及根据所述坐标偏移量的平均值(dx, dy)和所述待添加像素点pb的坐标(pb.x, pb.y)确定目标坐标(pm.X, pm.y)。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取待添加像素点对(pb，pb’)包括: 获取所述待配准影像的边Ak的长度和所述基准影像的边Ak’，其中，k和k’依次取I至4 ； 根据所述边Ak的长度与预设步长的商值，确定第一获取次数mk ； 根据所述边Ak’的长度与预设步长的商值，确定第二获取次数mk’ ； 确定所述第一获取次数mk为从所述边Ak上获取边缘像素点的个数； 确定所述第二获取次数mk’为从所述边Ak’上获取边缘像素点的个数； 按照所述预设步长从所述边Ak上获取mk个所述边缘像素点，作为所述待添加像素点Pb ;以及 按照所述预设步长从所述边Ak’上获取mk’个所述边缘像素点，作为待添加像素点pb，。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的所述目标区域内部的第二像素点集之后，所述方法还包括分别筛选所述第一像素点集和所述第二像素点集，得到第一筛选像素点集和第二筛选像素点集，其中: 组合所述第一像素点集和所述第三像素点集，得到所述待配准影像的第一目标匹配控制点集包括:组合所述第一筛选像素点集和所述第三像素点集，得到所述待配准影像的第一目标匹配控制点集； 组合所述第二像素点和所述第四像素点集，得到所述基准影像的第二目标匹配控制点集包括:组合所述第二筛选像素点集和所述第四像素点集，得到所述基准影像的第二目标匹配控制点集。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的所述目标区域内部的第二像素点集之后，所述方法还包括分别筛选所述第一像素点集和所述第二像素点集，得到第一筛选像素点集和第二筛选像素点集，从所述第一像素点集和所述第二像素点集中获取初始配准点对(pi，pi’ )包括: 从所述第一筛选像素点集和所述第二筛选像素点集中获取所述初始配准点对(pi，pi，)。
8.一种影像配准装置，其特征在于，包括: 第一获取单元，用于获取待配准影像的目标区域内部的第一像素点集和基准影像的所述目标区域内部的第二像素点集，其中，所述目标区域为所述待配准影像和所述基准影像的重合区域； 第二获取单元，用于获取所述待配准影像的所述目标区域边缘的第三像素点集和所述基准影像的所述目标区域边缘的第四像素点集； 第一组合单元，用于组合所述第一像素点集和所述第三像素点集，得到所述待配准影像的第一目标匹配控制点集； 第二组合单元，用于组合所述第二像素点集和所述第四像素点集，得到所述基准影像的第二目标匹配控制点集；以及 校正单元，用于利用所述第二目标匹配控制点集对所述第一目标匹配控制点集进行校正，得到配准影像。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二获取单元包括: 第一获取子单元，用于获取待添加像素点对(Pb，Pb’ )以及所述待添加像素点对(Pb，Pb’)中的待添加像素点Pb的坐标(pb.x，pb.y)和待添加像素点pb’的坐标(pb’.x，pb’.y)，其中，所述待添加像素点Pb为所述待配准影像的边上的像素点，所述待添加像素点Pb’为所述基准影像的边上的像素点； 判断子单元，用于判断所述待添加像素点Pb是否为目标像素点； 修正子单元，用于在判断出所述待添加像素点Pb为目标像素点的情况下，对所述待添加像素点Pb的坐标(pb.X, pb.y)进行修正,得到目标坐标(pm.x, pm.y)； 第二获取子单元，用于将所述待添加像素点Pb的坐标(pb.x,pb.y)更改为所述目标坐标(pm.x, pm.y),根据所述目标坐标(pm.x, pm.y)从所述待配准影像的所述目标区域边缘获取所述待添加像素点Pb作为所述第三像素点集中的一个像素点；以及 第三获取子单元，用于根据所述待添加像素点Pb’的坐标(Pb’.X，Pb’.y)，从所述基准影像的所述目标区域边缘获取所述待添加像素点Pb’作为所述第四像素点集中的一个像素点。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述判断子单元包括: 第一获取模块，用于从所述第一像素点集和所述第二像素点集中获取初始配准点对(pi, pi’)，其中，所述初始配准点对(pi，pi’ )中的初始配准点pi为所述第一像素点集中的像素点，所述初始配准点对(pi，pi’ )中的初始配准点pi’为所述第二像素点集中与所述初始配准点pi对应的像素点，i和i’均依次取I至η，η为所述第一像素点集中的像素点或所述第二像素点集中的像素点的个数； 第二获取模块，用于获取所述初始配准点对(pi，pi’)中初始配准点pi’的坐标(pi’.X，pi，.y); 第一计算模块，用于根据所述待添加像素点Pb的坐标(pb.x,pb.y)与所述初始配准点pi’的坐标(pi’.x，pi’.y)计算得到相对距离dis[i’ ];以及 判断模块，用于判断相对距离dis[l]至相对距离dis[n]中最小的所述相对距离的值是否大于预设值， 其中，在判断所述相对距离dis[l]至所述相对距离dis[n]中最小的所述相对距离的值大于所述预设值的情况下，确定所述待添加像素点Pb为所述目标像素点。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述修正子单元包括: 选择模块，用于根据接收的预设指令，在所述相对距离dis[l]至所述相对距离dis[n]中选择j个最小的相对距离，并获取与j个最小的相对距离对应的第一初始配准点对(Pa，Pa’)，其中，a和a’均依次取I至j，j为选择的所述最小的相对距离的个数，第一初始配准点对(pa, pa’ )为所述初始配准点对(pi，pi’ )中的初始配准点对； 第二计算模块，用于计算所述第一初始配准点对(Pa，Pa’ )的坐标偏移量的平均值(dx, dy);以及 第一确定模块，用于根据所述坐标偏移量的平均值(dx，dy)和所述待添加像素点Pb的坐标(pb.X, pb.y)确定目标坐标(pm.x, pm.y)。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一获子单元包括: 第三获取模块，用于获取所述待配准影像的边Ak的长度和所述基准影像的边Ak’，其中，k和k’依次取I至4 ; 第二确定模块，用于根据所述边Ak的长度与预设步长的商值，确定第一获取次数mk ； 第三确定模块，用于根据所述边Ak’的长度与预设步长的商值，确定第二获取次数mk，； 第四确定模块，用于确定所述第一获取次数mk为从所述边Ak上获取边缘像素点的个数； 第五确定模块，用于确定所述第二获取次数mk’为从所述边Ak’上获取边缘像素点的个数； 第四获取模块，用于按照所述预设步长从所述边Ak上获取mk个所述边缘像素点，作为所述待添加像素点Pb;以及 第五获取模块，按照所述预设步长从所述边Ak’上获取mk’个所述边缘像素点，作为待添加像素点Pb’。
13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括筛选单元，用于分别筛选所述第一像素点集和所述第二像素点集，得到第一筛选像素点集和第二筛选像素点集，其中: 第一组合单元包括第一组合子单元，用于组合所述第一筛选像素点集和所述第三像素点集，得到所述待配准影像的第一目标匹配控制点集； 第二组合单元包括第二组合子单元，用于组合所述第二筛选像素点集和所述第四像素点集，得到所述基准影像的第二目标匹配控制点集。
14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括筛选单元，用于分别筛选所述第一像素点集和所述第二像素点集，得到第一筛选像素点集和第二筛选像素点集，其中，所述第一获取模块包括: 第一获取子模块，用于从所述第一筛选像素点集和所述第二筛选像素点集中获取所述初始配准点对(pi，pi’ ) ο
【文档编号】G06T7/00GK104240261SQ201410536323
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】陈景伟, 徐成华, 杨鹤松 申请人:中科九度(北京)空间信息技术有限责任公司