[发明专利]一种基于匹配误差抑制的成像坐标校正方法

说明书

本发明公开了一种基于匹配误差抑制的成像坐标校正方法，手工标记测量图像背景区域，获取其匹配点对。并基于匹配点对利用迭代误差法建模几何校正映射矩阵，提高了实验结果的精度。据此，利用欧式距离及阈值，检测并抑制噪声匹配点。再次利用迭代误差拟合求解新的映射矩阵，并对参考图像进行校正。将测量图像与边缘二值掩膜融合，获取足部坐标。再将测量图像边缘与几何校正后的参考图像进行融合，根据足部点误差，水平平移获得足部对齐的参考图像。本发明具有直观有效，鲁棒性强，场景适应度高等优点，不仅能够解决成像坐标在对齐标定中受到背景信息、复杂结构混杂信息、足部近邻结构信息的干扰，而且也能够解决多幅参考图像拟合结果的不一致性。

技术领域

本发明涉及几何校正技术领域，尤其涉及一种基于匹配误差抑制的成像坐标校正方法。

背景技术

几何校正就是针对几何畸变进行的误差校正。在实际的应用中，如多光谱、多时相影像的配准，遥感影像制图和对场景中的人体进行标定以解决身高测量的问题等，由于图像的模糊性以及计算量等问题，几何校正的正确性面临着诸多挑战，现有常用到的图像几何校正方法有空间变换法、灰度插值法。基于匹配误差抑制的成像坐标校正方法，一般不需要对图像进行复杂的预先处理，而是利用图像本身具有的一些统计信息来度量图像的相似程度。

空间变换法是几何校正的常用方法，它是指像的空间几何坐标变换。申请号为201010123708.8的中国专利《一种基于SIFT算法的图像匹配定位方法》通过计算被拍摄物体图的Sift特征值，并记录匹配点对应的两点距离之比，来确定图形定位。申请号为201310539961.5的中国专利《基于最大位平均熵的SIFT描述子二值化及相似度匹配方法》提取出新的二值化描述子，然后用汉明距离计算两个描述子之间的距离来进行相似度匹配。申请号为201310239103.9的中国专利《一种基于子图像角点特征的快速图像配准方法》提出了一种基于子图像角点特征的快速图像配准方法。申请号为201410027939.7的中国专利《基于改进SIFT算法的图像匹配检索系统》通过采取提取尺度不变的特征点算法进行特征描述，匹配关键点的局部特征来进行几何校正。庞惠文等人于2016年发表的《基于直线检测的条码图像几何校正研究》是在已除去背景的图像中，寻找目标的条形码边缘对应的直线，以此确定其偏移角度，并进行扭转校正。该类方法往往不能充分利用图像所包含的信息，解决成像坐标在对齐标定中受到背景信息、复杂结构混杂信息的干扰，使其结果有较大的误差，影响了几何校正的精度。

几何校正的另一种常用方法是灰度插值法，即对空间变换后的像素赋予相应的灰度值，以恢复原位置的灰度值。申请号为201310349565.6的中国专利《一种图像配准方法和系统》将每一分块图像分别进行逐级降采样并按照分辨率由低到高的顺序逐级递归匹配并由此获取主辅图像的对应关系，并移动辅图像实现图像配准。申请号为201510253950.X的中国专利《视频融合中多图像多像素级别几何校正方法》提出了一种多图像多像素级别几何校正方法和系统，通过较大范围内的几何校正，并基于几何图形顶点和图像插值的分数像素级别的几何校正。但该方法复杂，场景适应度低，图像轮廓有一定模糊。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种基于匹配误差抑制的成像坐标校正方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于匹配误差抑制的成像坐标校正方法，包括有以下步骤：背景区域选择、背景区域的兴趣点匹配、基于背景的几何校正建模、基于几何校正误差的噪声匹配点抑制、基于噪声匹配点抑制的几何校正建模和足部点微调；

所述的背景区域选择，输入测量图像和多张参考图像，并在测量图像中选择背景区域；

所述的背景区域的兴趣点匹配，根据Harris角点强度，提取并保留测量图像以及参考图像背景区域中的兴趣点，提取其中的SIFT兴趣点描述子，根据欧式距离计算两幅图像SIFT点对描述子相似度矩阵，并根据二分图匹配算法获取匹配点对；