专利名称：一种基于Sift算法的图像匹配定位方法
技术领域：
本发明涉及一种图像匹配方法。
背景技术：
目前在一些机械设备上，要实时检测运动点的位置，传统的一些定位主要是靠位 移传感器，而大多数该类传感器只适合短距离的测量，当测量距离超过0. 5米，传感器种类 就开始减少，特别是超过1米，安装不方便、成本提高。如果是测量二维坐标，还要在2个方 向安装传感器。计算量大，而且难以保证匹配的准确度。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种设备使用少，使用成本低，图像匹配更简
单准确的图像匹配定位方法。 本发明是通过以下技术方案实现的 —种基于Sift算法的图像匹配定位方法，首先计算出被拍摄物体图的Sift特征 值；然后启动匹配线程，线程步骤 (1)取当前摄像头拍摄物体的局部图像，计算该局部图像的特征值； (2)摄像头和被拍摄物体图的距离不固定，则跳到步骤(3)，否则再判断将被拍摄
物体局部图和被拍摄物体图是否进行了初次匹配，是则跳到(4)，否则跳到(3); (3)将被拍摄物体局部和被拍摄物体图特征值进行sift匹配，记录匹配点对应的
被拍摄物体图坐标和被拍摄物体局部图坐标，计算被拍摄物体局部图中的匹配点的两点距
离，并计算对应被拍摄物体图中匹配点的距离，两个距离之比为被拍摄物体局部图到被拍
摄物体图的縮放比例，跳到(1); (4)将被拍摄物体局部和被拍摄物体图特征值进行sift匹配，记录匹配点对应的 被拍摄物体图坐标和被拍摄物体局部图坐标，从被拍摄物体图的匹配点中取开始位置的两 点，计算距离，再从被拍摄物体图的匹配点中取对应位置的两点计算距离，将这两个距离之 比与步骤(3)中已计算的縮放比例相减，差值小于设定精度时，则以该比值两点任意一点 在被拍摄物体局部图中坐标和被拍摄物体图坐标和縮放比例计算被拍摄物体局部图原点 在被拍摄物体图中的坐标，否则依次取两点做同样的操作直到没有匹配点可取则跳到(1)。
—种基于Sift算法的图像匹配定位方法，所述的步骤(3)中记录所有匹配点对应 的被拍摄物体图坐标和被拍摄物体局部图坐标，计算所有被拍摄物体局部图中的匹配点的 两点距离，并计算对应被拍摄物体图中匹配点的距离，按从小到大记录所有距离的比，取平 均值为被拍摄物体局部图到被拍摄物体图的縮放比例。 —种基于Sift算法的图像匹配定位方法，所述的步骤(4)中计算被拍摄物体局部 图原点在被拍摄物体图中的坐标采用如下计算方法
a (x， y) = b (x， y) _c (x， y) /f a(x，y):被拍摄物体局部图原点在被拍摄物体图中坐标
b(x，y):所取匹配点在被拍摄物体图坐标
c(x，y):所取匹配点在被拍摄物体局部图坐标
f:縮放比例。
本发明有益效果包括 1、可以直接计算出运动点的二维坐标，而不用像传统那样用2个方向位移传感器 进行采集。 2、只需一个USB接口的摄像头，直接接入主机，不需要安装采集卡对传感器进行 数据采集，降低了成本。 3、由于采用本专利技术，摄像头将取代传统的位移传感器设备，简化了设备安装 传感器的空间，特别是对于较大传感器。
附图为本图形匹配定位方法的流程图。
具体实施例方式
参见附图所示。
1、首先要计算出被拍摄物体图的Sift特征值；
2、然后启动匹配线程，线程步骤 (1)取当前摄像头拍摄物体的局部图像，计算该局部图像的特征值； (2)摄像头和被拍摄物体图的距离不固定，则跳到(3)，否则再判断将被拍摄物体
局部图和被拍摄物体图是否进行了初次匹配，是则跳到(4)，否则跳到(3); (3)将被拍摄物体局部和被拍摄物体图特征值进行sift匹配，记录所有匹配点对
应的被拍摄物体图坐标和被拍摄物体局部图坐标，计算所有被拍摄物体局部图中的匹配点
的两点的距离，并计算对应被拍摄物体图中匹配点的距离，按从小到大记录所有两个距离
的比值，取中间若干比例比值的平均值为被拍摄物体局部图到被拍摄物体图的縮放比例，
跳到(1); (4)将被拍摄物体局部和被拍摄物体图特征值进行sift匹配，记录所有匹配点对 应的被拍摄物体图坐标和被拍摄物体局部图坐标，从被拍摄物体图的匹配点中取开始位置 的两点，计算距离，再从被拍摄物体图的匹配点中取对应位置的两点计算距离，将这个距离 比与步骤(3)中已计算的縮放比例相减，差值小于设定精度时，则以该比值两点任意一点 在被拍摄物体局部图中坐标和被拍摄物体图坐标和縮放比例计算被拍摄物体局部图原点 在被拍摄物体图中的坐标，跳到(1)。否则依次取两点做同样的操作直到没有匹配点可取则 跳到(1)。计算被拍摄物体局部图原点在被拍摄物体图中的坐标计算公式为
a (x， y) = b (x， y) _c (x， y) /f a(x，y):被拍摄物体局部图原点在被拍摄物体图中坐标
b(x，y):所取匹配点在被拍摄物体图坐标
c (x， y):所取匹配点在被拍摄物体局部图坐标
f:縮放比例 被拍摄物体局部图原点在被拍摄物体图中坐标及所要测量运动点的位置信息，这里是认为摄像头和运动检测点在同一位置，在实际应用时要根据摄像头和运动检测点位置
关系来校正，用计算的位置信息加或减摄像头和运动点的距离为最终的位置信息。 本发明方法的条件有以下 1、被拍摄物体图在拍摄时是不变的； 2、在实时性要求较高时，摄像头距被拍摄物体图的距离在拍摄时是固定的。
3、在实时性要求不高时，摄像头距被拍摄物体图的距离在拍摄时可不是固定的。
4、被拍摄物体图不能是对称性图像。
5、灯光要好，要利用摄像头拍摄的环境。
权利要求
一种基于Sift算法的图像匹配定位方法，首先计算出被拍摄物体图的Sift特征值；然后启动匹配线程，线程步骤(1)取当前摄像头拍摄物体的局部图像，计算该局部图像的特征值；(2)摄像头和被拍摄物体图的距离不固定，则跳到步骤(3)，否则再判断将被拍摄物体局部图和被拍摄物体图是否进行了初次匹配，是则跳到(4)，否则跳到(3)；(3)将被拍摄物体局部和被拍摄物体图特征值进行sift匹配，记录匹配点对应的被拍摄物体图坐标和被拍摄物体局部图坐标，计算被拍摄物体局部图中的匹配点的两点距离，并计算对应被拍摄物体图中匹配点的距离，两个距离之比为被拍摄物体局部图到被拍摄物体图的缩放比例，跳到(1)；(4)将被拍摄物体局部和被拍摄物体图特征值进行sift匹配，记录匹配点对应的被拍摄物体图坐标和被拍摄物体局部图坐标，从被拍摄物体图的匹配点中取开始位置的两点，计算距离，再从被拍摄物体图的匹配点中取对应位置的两点计算距离，将这两个距离之比与步骤(3)中已计算的缩放比例相减，差值小于设定精度时，则以该比值两点任意一点在被拍摄物体局部图中坐标和被拍摄物体图坐标和缩放比例计算被拍摄物体局部图原点在被拍摄物体图中的坐标，否则依次取两点做同样的操作直到没有匹配点可取则跳到(1)。
2. 根据权利要求l所述的一种基于Sift算法的图像匹配定位方法，其特征在于所述的 步骤(3)中记录所有匹配点对应的被拍摄物体图坐标和被拍摄物体局部图坐标，计算所有 被拍摄物体局部图中的匹配点的两点距离，并计算对应被拍摄物体图中匹配点的距离，按 从小到大记录所有距离的比，取平均值为被拍摄物体局部图到被拍摄物体图的縮放比例。
3. 根据权利要求l所述的一种基于Sift算法的图像匹配定位方法，其特征在于所述的 步骤(4)中计算被拍摄物体局部图原点在被拍摄物体图中的坐标采用如下计算方法a (x， y) = b (x， y) _c (x， y) /fa(x， y):被拍摄物体局部图原点在被拍摄物体图中坐标 b(x，y):所取匹配点在被拍摄物体图坐标 c(x，y):所取匹配点在被拍摄物体局部图坐标 f :縮放比例。
全文摘要
本发明涉及一种基于Sift算法的图像匹配定位方法，计算被拍摄物体图的Sift特征值，取当前摄像头拍摄物体的局部图像，计算该局部图像的特征值；将被拍摄物体局部图和被拍摄物体图进行匹配，记录匹配点对应的被拍摄物体图坐标和被拍摄物体局部图坐标，计算被拍摄物体局部图中的匹配点的两点距离和计算对应被拍摄物体图中匹配点的距离，两个距离之比为被拍摄物体局部图到被拍摄物体图的缩放比例，根据比例可确定图形定位。本发明提供了一种设备使用少，使用成本低，图像匹配更简单准确的图像匹配定位方法。
文档编号G01B11/00GK101794395SQ201010123708
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月11日 优先权日2010年3月11日
发明者田地 申请人:合肥金诺数码科技股份有限公司