一种多阈值特征点匹配的图像处理方法及装置与流程

本技术涉及图像处理的，特别是涉及一种多阈值特征点匹配的图像处理方法及装置。

背景技术：

1、特征匹配是视觉跟踪、图像融合技术中重要且关键的一环。特征是一个数字图像中“有趣”的部分，它是许多计算机图像分析算法的起点。一个算法是否成功往往由它使用和定义的特征决定。图像匹配即通过一定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点的过程。由于特征点具有旋转、尺度缩放、亮度变化保持不变性，对视角变化、仿射变换、噪声也保持一定程度的稳定性。因此图像匹配常常是通过图像的特征点匹配完成的。在特征点匹配中，常用到暴力算法(bf，brute force)来实现。

2、bf算法思想是在特征集合中取出目标点，在另一集合中找出与目标点的汉明距离最近的两点，并分别得到两点与目标点的距离。在这个过程中，距离比值的阈值起到关键作用。然而在当前的特征点匹配中，由于距离比值的阈值设置不合理，使得在图像处理过程中，匹配效果不理想。

3、目前，亟需一种多阈值特征点匹配的图像处理方法及装置来解决相关技术存在的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种多阈值特征点匹配的图像处理方法及装置，用于解决在当前的特征点匹配中，由于距离比值的阈值设置不合理，使得在图像处理过程中，匹配效果不理想的问题。本技术通过采用上述方法，能够的使得图像的特征点的匹配效果更加准确。

2、本技术第一方面提供一种多阈值特征点匹配的图像处理方法，方法包括：获取多个图像的特征点集合，多个图像的特征点集合包括第一图像特征点集合以及第二图像特征点集合；对第一图像特征点集合中的各个特征点按照第一预设阈值进行第一匹配，以获取第二图像特征点集合中的满足第一预设阈值的第一集合，第一匹配的结果中存在第一图像特征点集合中的各个特征点的汉明距离比值；根据第一集合，优化第一图像特征点集合以及第二图像特征点集合，分别得到第一优化图像特征点集合以及第二优化图像特征点集合；根据第一匹配的结果，对第一优化图像特征点集合的各个特征点按照第二预设阈值进行第二匹配，以获取第二优化图像特征点集合中的满足第二预设阈值的第二集合；其中，第二预设阈值大于第一预设阈值；根据第一集合以及第二集合，得到多个图像的特征点匹配结果。

3、本技术通过采用上述方法，在进行图像的特征点匹配过程中，通过变化阈值进行多次匹配，同时通过前一次的匹配结果对下一次匹配前的特征点集合进行优化，能够使得图像的特征点的匹配效果更加准确，匹配效率更加高效。

4、在一种可能的实施方式，在对第一优化图像特征点集合的各个特征点按照第二预设阈值进行第二匹配，以获取第二优化图像特征点集合中的满足第二预设阈值的第二集合之前，根据第一匹配的结果，对第一优化图像特征点集合进行排序，以确定进行第二匹配时的匹配顺序。

5、本技术通过采用上述方法，在匹配前，对图像特征点集合中的各个特征点按照上一次匹配得到的结果进行排序。使得本次匹配时，第一优化图像特征点集合中的各个特征点能够按照匹配比值从小到大进行匹配，提高了匹配的速度。

6、在一种可能的实施方式，在对第一图像特征点集合中的各个特征点按照第一预设阈值进行第一匹配，以获取第二图像特征点集合中的满足第一预设阈值的第一集合之前，方法还包括：获取第一图像特征点集合以及第二图像特征点集合中的特征点数量；当第一图像特征点集合中的特征点数量符合匹配要求时，判断第二图像特征点集合中的特征点数量是否符合匹配要求；当第二图像特征点集合中的特征点数量符合匹配要求时，确定第二匹配能够正常进行。

7、本技术通过采用上述方法，在进行特征点匹配前，先对图像特征点集合中的特征点数量进行检测，在特征点数量符合匹配要求之后，再执行特征点匹配，避免了匹配过程出现失败，无法产生匹配结果的情况产生。

8、在一种可能的实施方式，对第一图像特征点集合中的各个特征点按照第一预设阈值进行第一匹配，以获取第二图像特征点集合中的满足第一预设阈值的第一集合，具体包括：按照第一预设顺序，获取第一图像特征点集合中的第一特征点；获取第二图像特征点集合中的第二特征点以及第三特征点；其中，第二特征点为第二图像特征点集合中，与第一特征点的汉明距离最近的特征点；第三特征点为第二图像特征点集合中，与第一特征点的汉明距离次近的特征点；获取第一特征点和第二特征点的汉明距离与第一特征点和第三特征点的汉明距离的第一汉明距离比值；当第一汉明距离比值小于第一预设阈值时，确定第一特征点和第二特征点的匹配关系，以将第二特征点添加进第一集合。

9、本技术通过采用上述方法，通过比较第一汉明距离比值与第一预设阈值，从第二图像特征点集合中匹配出符合第一图像特征点集合中各个特征点的匹配关系的特征点集合。

10、在一种可能的实施方式，根据第一匹配的结果，对第一优化图像特征点集合的各个特征点按照第二预设阈值进行第二匹配，以获取第二优化图像特征点集合中的满足第二预设阈值的第二集合，具体包括：根据匹配顺序，从第一优化图像特征点集合依次选择特征点，第一优化图像特征点集合包括第四特征点；查询第一匹配的结果中，第四特征点对应的第二汉明距离比值；当第二汉明距离比值小于第二预设阈值时，将第四特征点添加进第二集合。

11、本技术通过采用上述方法，在基于前次匹配的基础上，直接通过前次获得的第一图像特征点集合中各个特征点的汉明距离比值与第二预设阈值的关系，得到特征点匹配结果，减少了计算了特征点的汉明距离比值的步骤，提高了特征点匹配的效率。

12、在一种可能的实施方式，根据第一集合，优化第一图像特征点集合以及第二图像特征点集合，分别得到第一优化图像特征点集合以及第二优化图像特征点集合，具体包括：当第一比值小于第一预设阈值时，从第一图像特征点集合中去除第一特征点，得到第一优化图像特征点集合；从第二图像特征点集合中去除第二特征点，得到第二优化图像特征点集合。

13、本技术通过采用上述方法，基于前次匹配结果，对下次匹配的各个图像的特征点集合进行优化，减少了特征点集合中特征的数量，提高了匹配效率。

14、在一种可能的实施方式，根据第一匹配的结果，对第一优化图像特征点集合的各个特征点按照第二预设阈值进行第二匹配，以获取第二优化图像特征点集合中的满足第二预设阈值的第二集合之前，方法还包括：当第一优化图像特征点集合中的特征点数量为零时，确定第一集合为多个图像的特征点匹配结果；当第二优化图像特征点集合中的特征点数量小于预设数量时，确定第一集合为多个图像的特征点匹配结果。

15、本技术第二方面提供一种多阈值特征点匹配的图像处理装置，装置为图像处理服务器，服务器包括：特征点获取单元、第一匹配单元、集合优化单元、第二匹配单元以及匹配结果获取单元：特征点获取单元，用于获取多个图像的特征点集合，多个图像的特征点集合包括第一图像特征点集合以及第二图像特征点集合；第一匹配单元，用于对第一图像特征点集合中的各个特征点按照第一预设阈值进行第一匹配，以获取第二图像特征点集合中的满足第一预设阈值的第一集合，第一匹配的结果中存在第一图像特征点集合中的各个特征点的汉明距离比值；集合优化单元，用于根据第一集合，优化第一图像特征点集合以及第二图像特征点集合，分别得到第一优化图像特征点集合以及第二优化图像特征点集合；第二匹配单元，用于根据第一匹配的结果，对第一优化图像特征点集合的各个特征点按照第二预设阈值进行第二匹配，以获取第二优化图像特征点集合中的满足第二预设阈值的第二集合；其中，第二预设阈值大于第一预设阈值；匹配结果获取单元，用于根据第一集合以及第二集合，得到多个图像的特征点匹配结果。

16、在一种可能的实施方式中，服务器还包括排序单元；排序单元，用于根据第一匹配的结果，对第一优化图像特征点集合进行排序，以确定进行第二匹配时的匹配顺序。

17、在一种可能的实施方式中，服务器还包括匹配要求检测单元；匹配要求检测单元，用于获取第一图像特征点集合以及第二图像特征点集合中的特征点数量；当第一图像特征点集合中的特征点数量符合匹配要求时，判断第二图像特征点集合中的特征点数量是否符合匹配要求；当第二图像特征点集合中的特征点数量符合匹配要求时，确定第二匹配能够正常进行。

18、在一种可能的实施方式中，第一匹配单元包括第一特征点获取模块、第二特征点获取模块、比值获取模块以及第一匹配关系判断模块；第一特征点获取模块，用于按照第一预设顺序，获取第一图像特征点集合中的第一特征点；第二特征点获取模块，用于获取第二图像特征点集合中的第二特征点以及第三特征点；其中，第二特征点为第二图像特征点集合中，与第一特征点的汉明距离最近的特征点；第三特征点为第二图像特征点集合中，与第一特征点的汉明距离次近的特征点；比值获取模块，用于获取第一特征点和第二特征点的汉明距离与第一特征点和第三特征点的汉明距离的第一汉明距离比值；第一匹配关系判断模块，用于当第一汉明距离比值小于第一预设阈值时，确定第一特征点和第二特征点的匹配关系，以将第二特征点添加进第一集合。

19、在一种可能的实施方式中，第二匹配单元包括包括特征点选择模块、比值查询模块以及第二匹配关系判断模块；特征点选择模块，用于根据匹配顺序，从第一优化图像特征点集合依次选择特征点，第一优化图像特征点集合包括第四特征点；比值查询模块，用于查询第一匹配的结果中，第四特征点对应的第二汉明距离比值；第二匹配关系判断模块，用于当第二汉明距离比值小于第二预设阈值时，将第四特征点添加进第二集合。

20、在一种可能的实施方式中，集合优化单元包括第一特征点去除模块以及第二特征点去除模块；第一特征点去除模块，用于当第一比值小于第一预设阈值时，从第一图像特征点集合中去除第一特征点，得到第一优化图像特征点集合；第二特征点去除模块，用于当第一比值小于第一预设阈值时，从第二图像特征点集合中去除第二特征点，得到第二优化图像特征点集合。

21、在一种可能的实施方式中，服务器还包括结果输出单元，结果输出单元包括第一结果输出模块以及第二结果输出模块；第一结果输出模块，用于当第一优化图像特征点集合中的特征点数量为零时，确定第一集合为多个图像的特征点匹配结果；第二结果输出模块，用于当第二优化图像特征点集合中的特征点数量小于预设数量时，确定第一集合为多个图像的特征点匹配结果。

22、本技术第三方面提供一种电子设备，电子设备包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，存储器用于存储指令，用户接口和网络接口用于给其他设备通信，处理器用于执行存储器中存储的指令，以使电子设备执行上述中任一项的方法。

23、本技术第四方面提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有指令，当指令被执行时，执行上述中任一项的方法。

24、与相关技术相比，本技术的有益效果是：

25、1.在进行图像的特征点匹配过程中，通过变化阈值进行多次匹配，同时通过前一次的匹配结果对下一次匹配前的特征点集合进行优化，能够使得图像的特征点的匹配效果更加准确，匹配效率更加高效。

26、2.在匹配前，对图像特征点集合中的各个特征点按照上一次匹配得到的结果进行排序。使得本次匹配时，第一优化图像特征点集合中的各个特征点能够按照匹配比值从小到大进行匹配，提高了匹配的速度。

27、3.在基于前次匹配的基础上，直接通过前次获得的第一图像特征点集合中各个特征点的汉明距离比值与第二预设阈值的关系，得到特征点匹配结果，减少了计算了特征点的汉明距离比值的步骤，提高了特征点匹配的效率。

28、4.基于前次匹配结果，对下次匹配的各个图像的特征点集合进行优化，减少了特征点集合中特征的数量，提高了匹配效率。