[发明专利]一种基于图像匹配的目标点定位系统

权利要求书

1.一种基于图像匹配的目标点定位系统，其特征在于，包括以下三部分：

一部为信息采集单元，包括安装有长焦镜头和广角镜头的实时图像观测系统和对所述长焦镜头和广角镜头中的图像进行提取的信息提取部件；所述长焦镜头的安装位置相对于广角镜头的安装位置是运动的并且长焦镜头所指图像一直为广角图像的一部分；所述信息提取部件包括图像采集卡和图像校正设备；

二部为数据处理单元，用于处理信息采集单元采集的图像信息、计算长焦镜头的图像在广角镜头图像中的准确位置，包括

首先将长焦镜头及广角镜头中的图像进行捕获和预处理；

继而应用尺度不变特征变换算法，即SIFT算法，将长焦镜头中的图像与广角镜头中的图像进行关键点的定位与匹配，得出图像上的特征匹配点的样本；

进而应用引入重要性采样的粒子滤波算法，对所确定的特征匹配点进行局部取样，将计算得到的后验概率较低的特征匹配点进行过滤，最终所选取的观测点样本得出后验概率较高所处状态，即为所定位的区域；

通过所述粒子算法及粒子滤波算法的结合，得到相应的长焦镜头图像在广角镜头图像的数字位置描述；

三部为输出单元，用于在广角镜头图像中显示长焦镜头图像的准确位置，以及对长焦镜头所示图像中的移动物体进行跟踪和实时定位；

所述信息采集单元与数据处理单元进行输入输出转换，并将最终的定位结果显示在广角镜头所示图像中。

2.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于：

所述匹配特征点的正确率由SIFT算法中关键点不变描述向量的最小欧式距离邻域与次小欧式距离邻域的比例系数所决定，数据处理单元应用理论最佳比例算出匹配特征，对图像点的定位通过匹配点的取样和重取样，通过后验概率分布的计算，对之前确定的定位区域进行更新，直至达到满意的定位结果；

所述图像匹配是有容忍度匹配，即对每个关键点设定了两个邻域，即两个大小不同的邻域，对两个不同的邻域分别进行匹配运算，通过得到最佳邻近区域与次邻近最佳区域的距离比来提高最后的匹配程度。