[发明专利]描述符生成方法及装置

说明书

本发明提供一种描述符生成方法及装置，该方法包括：对输入图像提取轮廓，并根据轮廓提取至少一条线段，然后根据线段的方向确定检测出的特征点的主方向，根据主方向对特征点的邻域进行旋转，并根据旋转后的邻域对特征点进行描述，从而生成特征点的描述符。该过程中，主方向的确定主要依赖于特征点邻域的线段的方向，而多模图像中，线段相对于点更加稳定，使得各幅图像对应的特征点的描述符具有可重复性，提高描述符的准确性，进而提高多模图像配准精度。

技术领域

本发明涉及图像配准技术，尤其涉及一种描述符生成方法及装置。

背景技术

图像配准指将不同时间、不同成像传感器或不同条件下获取的至少两幅图像进行匹配、叠加的过程。该过程中，若被配准的图像来自同一类型的成像传感器，如同为可见光成像传感器或同为红外成像传感器，则该配准过程称之为单模图像配准；否则，若被配准的图像分别来自不同类型的成像传感器，则该配准过程称之为多模图像配准。

现有技术基于特征点的图像配准中，对每幅图像提取特征点，并确定特征点的主方向，将坐标轴旋转为特征点的主方向，以确保旋转不变性，然后再基于尺度不变特征转换(Scale-invariant Feature Transform，SIFT)描述子对旋转后的特征点进行描述，从而生成描述符，最后通过描述符，根据一定的相似性准则对各幅图像的对应特征点进行配准。其中，特征点是图像中一些稳定点，如角点、边缘点、暗区中的亮点、亮区中的暗点等。描述符用来描述特征点，其一般是一组向量，包括特征点的位置、方向、尺度等信息，一个良好的描述符应该具有独立性和重复性，独立性是指对于一幅图像中的一个具体的特征点，该特征点的描述符是唯一的；重复性是指对于待配准的两幅图像或多幅图像，对应特征点的描述符是可重复的，即是相同的；主方向与描述符的可重复性具有直接关系，使得描述符具有旋转不变性，实现具有旋转、仿射变换、投影变化的图像配准。

上述图像配准中，对于一个具体的特征点，根据其邻域的梯度信息得到梯度方向，进而将该梯度方向作为该特征点的主方向。若图像配准为单模图像配准，则由于被配准的图像的局部区域的纹理结构相似，根据梯度信息得到的各幅图像对应的特征点的主方向较为一致，各幅图像对应特征点的描述符具有可重复性，使得图像的配准精度较高。然而，若图像配准为多模图像配准，则由于被配准的图像的局部区域纹理结构相差较大，根据梯度信息得到的各幅图像对应的特征点的主方向相差较大，而描述符是在特征点的邻域根据主方向旋转后生成的，导致各幅图像对应特征点的描述符不具可重复性，描述符的准确性较差，进而使得多模图像配准精度低。

发明内容

本发明提供一种描述符生成方法及装置，以提高描述符的准确性，进而提升多模图像的配准精度。

第一个方面，本发明实施例提供一种描述符生成方法，包括：

提取图像中的特征点；

提取所述图像的轮廓；

将形成所述轮廓的各子线段中，具有相近斜率且相邻的至少一条子线段在长度方向上合并，以形成至少一条线段，所述具有相近斜率的子线段为斜率差小于预设阈值的子线段；

根据所述至少一条线段的方向，确定所述特征点的主方向；

根据所述主方向旋转所述特征点的邻域，并根据旋转后的邻域对所述特征点进行描述，从而生成所述特征点的描述符。

在第一个方面的第一种可能的实现方式中，所述根据所述至少一条线段的方向，确定所述特征点的主方向，具体为：

从所述至少一条线段中，确定所述特征点的邻域内长度最长的线段，将所述长度最长的线段的方向作为所述特征点的主方向。

在第一个方面的第二种可能的实现方式中，所述根据所述至少一条线段的方向，确定所述特征点的主方向，具体为：