同源图像的校验方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种同源图像的校验方法及装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中的同源图像是指:一个图像A，经过各种变换之后得到图像B和C，则图像B与图像C就存在同源关系。实际上，A与B和A与C也存在同源关系，但是在实际业务中，我们通常将同源限定在仿射变换之内(将图像切成小块在随机拼接，不能视为仿射变换，因而不符合同源的定义)。
[0003]上述的仿射变换为在几何上定义为两个向量空间之间的，由一个线性变换接上一个平移组成。仿射变换可以通过一系列的原子变换的复合来实现，包括:平移(Translat1n)、缩放(Scale)、翻转(Flip)、旋转(Rotat1n)和错切(Shear)。在二维平面上，可以使用一个3*3的矩阵进行描述。
[0004]在现有技术中对同源图像进行检索的目的是将与指定图像存在同源现象的图像检索出来，以进行后续处理。目前衡量同源图像检索系统的关键技术指标是:准确率、覆盖率以及响应时间。
[0005]具体地，同源图像检索系统可以粗略分为特征提取、特征检索和图像验证三部分。
[0006]其中，特征提取的目的是从图像中提取特征，这些被提取的特征能够表现出该图像与其他图像的差别。具体地，一个图像可以存在一个特征，也可以存在多个特征。通常一个特征包括以下内容:
[0007](1)特征在图像中的位置，该位置表示通常是相对于图像原点的一个坐标。
[0008](2)特征所描述的区域形状和大小，不同的特征算法存在不同的形状，例如矩形、正圆、椭圆等，在有些特征的区域描述中还存在方向；同一个特征算法对不同的特征可能存在不同的尺寸，该不同的尺寸可以是原始的连续数值，也可以是量化的离散数值。
[0009](3)特征的描述值，通常是一个向量。
[0010](4)对应于特征描述的差异度量方法，以计算两个特征描述的差异程度。
[0011]特征检索的目的是从将输入的特征与所有已知的特征进行快速比较，以极快的速度找到一些距离满足要求的已知特征集合；图像验证的目的是对存在命中特征对的样本对进行校验，确认是不是正确的同源图片，并将由于索引导致的错误匹配图片去除。
[0012]其中，图像验证直接关系到准确率的高低，并间接的影响了覆盖率，是同源图像检索系统中极为重要的一环。
[0013]现有技术中可以采用下述的方法对检索到的同源图像进行验证:
[0014](1)匹配特征数。这种方法使用特征检索阶段中获得的匹配特征对的个数进行计算，如果满足距离要求的特征对的数目满足阈值要求，则认定两个样本同源，否则拒绝。这种方法容易为了追求准确率而严重影响覆盖率。
[0015](2)基于RANSAC的仿射变换检查。这种方法考虑到了特征在图像中的位置分布，因此要求同源图像必须满足平面内的仿射变换的要求，因此使用RANSAC方法进行仿射变换矩阵的计算，并使用该矩阵对匹配特征点进行筛选，当通过变换的点对数目达到阈值要求时，认定为同源图片；否则拒绝。
[0016]这种方法的计算速度比较慢，会对整个系统的响应时间造成负担；该算法由于是随机性算法(内部使用随机数)，对于同一个样本的结果可能出现波动，影响了结果重现和算法调试；由于特征提取时位置不是十分精确，因此使用这种方法计算出来的放射变换矩阵可能存在过拟合情况。
[0017]上述的样本校验技术存在以下共同缺陷:
[0018]由于图像同源的要求较高，因此大多数图像都是不存在同源的。这就会使得RANSAC方法的单张图像的响应时间比较慢；使用单一验证技术或阈值，由于无法设定一个合适的阈值，准确率和覆盖率无法兼顾。
[0019]上述问题会严重影响同源图像检索系统的性能，以及其实际使用。
[0020]针对上述的对同源图像样本的校验效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0021]本发明实施例提供了一种同源图像的校验方法及装置，以至少解决同源图像样本的校验效率低的技术问题。
[0022]根据本发明实施例的一个方面，提供了一种同源图像的校验方法，包括:提取第一图像的图像特征；在图像库中检索与图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个匹配特征对，每个匹配特征对包括图像特征中匹配成功的第一特征和与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为第二图像的特征；使用预设特征校验条件对匹配特征集合中的匹配特征对进行过滤处理，得到过滤后的匹配特征集合，其中，预设特征校验条件包括至少两个预设的过滤条件；在过滤后的匹配特征集合中的匹配特征对的个数等于或大于预设匹配个数的情况下，确认第一图像与第二图像为同源图像。
[0023]根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种同源图像的校验装置，包括:提取模块，用于提取第一图像的图像特征；检索模块，用于在图像库中检索与图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个匹配特征对，每个匹配特征对包括图像特征中匹配成功的第一特征和与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为第二图像的特征；过滤模块，用于使用预设特征校验条件对匹配特征集合中的匹配特征对进行过滤处理，得到过滤后的匹配特征集合，其中，预设特征校验条件包括至少两个预设的过滤条件；图像确定模块，用于在过滤后的匹配特征集合中的匹配特征对的个数等于或大于预设匹配个数的情况下，确认第一图像与第二图像为同源图像。
[0024]采用本发明上述实施例，使用多个过滤条件对匹配特征对进行过滤处理，得到过滤后的匹配特征集合之后，相对于传统粗暴的单一验证手段，使用多种验证手段的组合(即上述实施例中的预设特征校验条件)，可以在保证响应时间的情况下，尽可能多的从多个维度对图像进行验证，同时保证准确率和覆盖率。尤其是在处理大量第一图像的情况下，从整体上看可以大大缩短处理时间，解决了现有技术中对同源图像样本的校验效率低的问题，大大提高了对同源图像的样本进行校验的效率。
【附图说明】
[0025]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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是根据本发明实施例的一种同源图像的校验方法的流程图；
[0027]图2是根据本发明实施例的一种可选的同源图像的校验方法的示意图；
[0028]图3是根据本发明实施例的过滤条件为个数条件的过滤处理的流程图；
[0029]图4是根据本发明实施例的过滤条件为距离条件的过滤处理的流程图；
[0030]图5是根据本发明实施例的过滤条件为位置条件的过滤处理的流程图；
[0031]图6是根据本发明实施例的一种获取仿射变换矩阵的流程图；
[0032]图7是根据本发明实施例的另一种获取仿射变换矩阵的流程图；
[0033]图8是根据本发明实施例的同源图像的校验装置的示意图；
[0034]图9是根据本发明实施例的一种可选的同源图像的校验装置的示意图；
[0035]图10是根据本发明实施例的一种终端的结构框图。
【具体实施方式】
[0036]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。
[0037]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。
[0038]实施例1
[0039]根据本发明实施例，提供了一种同源图像的校验方法的实施例，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。
[0040]根据本发明实施例，提供了一种同源图像的校验方法，如图1所示，该方法包括如下步骤:
[0041]步骤S102:提取第一图像的图像特征。
[0042]步骤S104:在图像库中检索与图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个匹配特征对，每个匹配特征对包括图像特征中匹配成功的第一特征和与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为第二图像的特征。
[0044]步骤S106:使用预设特征校验条件对匹配特征集合中的匹配特征对进行过滤处理，得到过滤后的匹配特征集合。
[0045]其中，预设特征校验条件包括至少两个预设的过滤条件。
[0046]步骤S108:在过滤后的匹配特征集合中的匹配特征对的个数等于或大于预设匹配个数的情况下，确认第一图像与第二图像为同源图像。
[0047]在执行步骤S106之后，该方法还可以包括步骤:检测过滤后的匹配特征集合中的匹配特征对的个数是否等于或大于预设匹配个数。
[0048]其中，在过滤后的匹配特征集合中的匹配特征对的个数小于预设匹配个数的情况下，确认第一图像与第二图像不为同源图像；在过滤后的匹配特征集合中的匹配特征对的个数等于或大于预设匹配个数的情况下，确认第一图像与第二图像为同源图像。
[0049]采用本发明上述实施例，使用多个过滤条件对匹配特征对进行过滤处理，得到过滤后的匹配特征集合之后，相对于传统粗暴的单一验证手段，使用多种验证手段的组合(即上述实施例中的预设特征校验条件)，可以在保证响应时间的情况下，尽可能多的从多个维度对图像进行验证，同时保证准确率和覆盖率。尤其是在处理大量第一图像的情况下，从整体上看可以大大缩短处理时间，解决了现有技术中对同源图像样本的校验效率低的问题，大大提高了对同源图像的样本进行校验的效率。
[0050]具体地，可以将所有的过滤条件按照层级顺序形式阻值；每一个第一图像都可以从第一个节点(也即按照顺序使用的过滤条件一个一个地进行过滤处理)开始进行验证，然后沿着层级结构验证。
[0051]根据本发明的上述实施例，当前匹配特征集合的初始值为匹配特征集合，其中，使用预设特征校验条件对匹配特征集合中的匹配特征对进行过滤处理，得到过滤后的匹配特征集合可以包括:重复执行以下步骤，直到预设特征校验条件中的每一个过滤条件均已用于过滤处理，具体地循环执行的步骤如图2所示:
[0052]步骤S202:判断预设特征校验条件中是否存在尚未被用于过滤处理的过滤条件。
[0053]其中，若存在尚未被用于过滤处理的过滤条件，则执行步骤S204;若不存在尚未被用于过滤处理的过滤条件，则执行步骤S212:结束循环执行的步骤，在结束循环之后执行步骤:检测过滤后的匹配特征集合中的匹配特征对的个数是否等于或大于预设匹配个数。
[0054]步骤S204:从尚未被用于过滤处理的过滤条件中选择一个作为当前过滤条件。
[0055]步骤S206:使用当前过滤条件对当前匹配特征集合中的匹配特征对进行过滤处理，得到过