影像配準方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種影像配準方法及裝置。其中，影像配準方法包括獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的目標區域內部的第二像素點集；獲取待配準影像的目標區域邊緣的第三像素點集和基準影像的目標區域邊緣的第四像素點集；組合第一像素點集和第三像素點集，得到待配準影像的第一目標匹配控制點集；組合第二像素點集和第四像素點集，得到基準影像的第二目標匹配控制點集；利用第二目標匹配控制點集對第一目標匹配控制點集進行校正，得到配準影像。通過本發明，解決了現有技術中影像配準中選取的目標區域邊緣的匹配控制點的數量較少而導致的影像配準精確度低的問題，進而達到了提高影像配準精確度的效果。
【專利說明】影像配準方法及裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉及遙感領域，具體而言，涉及一種影像配準方法及裝置。

【背景技術】
[0002]目前遙感影像的多源多時相性使得影像的圖像變形十分復雜，不同衛星以及傳感器獲取的影像由于軌道高度、相機視角、成像模式的不同會造成圖像在幾何上的形變，因而通常遙感影像需要經過一系列的影像處理過程，以提高遙感影像質量，使其得到更好的應用。影像配準是影像處理的一項重要內容，也是結合多個影像數據源進行圖像分析(如影像鍵嵌、變化檢測、影像融合等)的基礎和關鍵的一步，因此如何提取聞精度的匹配點成為影像配準要解決的重要問題，而影像配準第一個關鍵步驟就是提取匹配控制點，匹配控制點的選取將直接影響最終的配準效果。
[0003]常規的遙感影像配準在選擇匹配控制點時，只考慮到影像中間區域匹配控制點的選取，忽略了影像邊緣區域配準的效果，尤其對于山區和山區邊緣的配準效果很不理想。這樣的配準效果用于影像鑲嵌，會嚴重影響影像鑲嵌的效果。常規影像配準在提取匹配控制點時存在以下問題。
[0004](I)匹配控制點通常分布在影像的中間區域，影像邊緣區域分布太少，造成影像邊緣配準精度不理想。
[0005](2)對于具有規則分布的地形能夠較好的選取匹配點，而對于地形分布不規則的山區，匹配控制點的精度往往不夠準確。
[0006]針對相關技術中的影像配準中影像匹配控制點選取方法存在缺陷，該缺陷具體表現在影像配準中選取的目標區域邊緣的匹配控制點的數量較少而導致影像配準精確度低的問題，目如尚未提出有效的解決方案。


【發明內容】

[0007]本發明的主要目的在于提供一種影像配準方法及裝置，以解決現有技術中影像配準中影像邊緣匹配控制點太少導致的影像配準精確度低的問題。
[0008]根據本發明的一個方面，提供了一種影像配準方法。
[0009]根據本發明的影像配準方法包括:獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的所述目標區域內部的第二像素點集，其中，所述目標區域為所述待配準影像和所述基準影像的重合區域；獲取所述待配準影像的所述目標區域邊緣的第三像素點集和所述基準影像的所述目標區域邊緣的第四像素點集；組合所述第一像素點集和所述第三像素點集，得到所述待配準影像的第一目標匹配控制點集；組合所述第二像素點集和所述第四像素點集，得到所述基準影像的第二目標匹配控制點集；以及利用所述第二目標匹配控制點集對所述第一目標匹配控制點集進行校正，得到配準影像。
[0010]進一步地，獲取所述待配準影像的所述目標區域邊緣的第三像素點集中的一個像素點和所述基準影像的所述目標區域邊緣的第四像素點集中的一個像素點包括:獲取待添加像素點對(Pb，pb’ )以及所述待添加像素點對(pb，pb’ )中的待添加像素點pb的坐標(Pb.X, pb.y)和待添加像素點Pb’的坐標(pb’.X, pb’.y)，其中，所述待添加像素點pb為所述待配準影像的邊上的像素點，所述待添加像素點Pb’為所述基準影像的邊上的像素點；判斷所述待添加像素點Pb是否為目標像素點；在判斷出所述待添加像素點Pb為目標像素點的情況下，對所述待添加像素點Pb的坐標(pb.x,pb.y)進行修正，得到目標坐標(pm.x,pm.y);將所述待添加像素點pb的坐標(pb.x, pb.y)更改為所述目標坐標(pm.x, pm.y),根據所述目標坐標(pm.x，pm.y)從所述待配準影像的所述目標區域邊緣獲取所述待添加像素點Pb作為所述第三像素點集中的一個像素點；以及根據所述待添加像素點Pb’的坐標(Pb’.X，Pb’.y)，從所述基準影像的所述目標區域邊緣獲取所述待添加像素點pb’作為所述第四像素點集中的一個像素點。
[0011]進一步地，判斷所述待添加像素點Pb是否為目標像素點包括:從所述第一像素點集和所述第二像素點集中獲取初始配準點對(pi，pi’)，其中，所述初始配準點對(pi，pi’)中的初始配準點pi為所述第一像素點集中的像素點，所述初始配準點對(pi，pi’ )中的初始配準點pi’為所述第二像素點集中與所述初始配準點pi對應的像素點，i和i’均依次取I至η，η為所述第一像素點集中的像素點或所述第二像素點集中的像素點的個數；獲取所述初始配準點對(pi，pi’ )中初始配準點pi’的坐標(pi’.x,pi’.y);根據所述待添加像素點Pb的坐標(pb.x,pb.y)與所述初始配準點pi’的坐標(pi’.x,pi’.y)計算得到相對距離dis[i’ ];以及判斷相對距離dis[l]至相對距離dis[n]中最小的所述相對距離的值是否大于預設值，其中，在判斷所述相對距離dis[l]至所述相對距離dis[n]中最小的所述相對距離的值大于所述預設值的情況下，確定所述待添加像素點Pb為所述目標像素點。
[0012]進一步地，在判斷出所述待添加像素點Pb為目標像素點的情況下，對所述待添加像素點Pb的坐標(pb.x,pb.y)進行修正,得到目標坐標(pm.x, pm.y)包括:根據接收的預設指令，在所述相對距離dis[I]至所述相對距離dis[n]中選擇j個最小的相對距離，并獲取與j個最小的相對距離對應的第一初始配準點對(pa，pa’)，其中，a和a’均依次取I至j，j為選擇的所述最小的相對距離的個數，第一初始配準點對(pa，pa’)為所述初始配準點對(pi，pi’ )中的初始配準點對；計算所述第一初始配準點對(Pa, pa’ )的坐標偏移量的平均值(dx，dy);以及根據所述坐標偏移量的平均值(dx，dy)和所述待添加像素點Pb的坐標(pb.X, pb.y)確定目標坐標(pm.x, pm.y)。
[0013]進一步地，獲取待添加像素點對(Pb，Pb’ )包括:獲取所述待配準影像的邊Ak的長度和所述基準影像的邊Ak’，其中，k和k’依次取I至4 ;根據所述邊Ak的長度與預設步長的商值，確定第一獲取次數mk ;根據所述邊Ak’的長度與預設步長的商值，確定第二獲取次數mk’ ;確定所述第一獲取次數mk為從所述邊Ak上獲取邊緣像素點的個數；確定所述第二獲取次數mk’為從所述邊Ak’上獲取邊緣像素點的個數；按照所述預設步長從所述邊Ak上獲取mk個所述邊緣像素點，作為所述待添加像素點Pb ；以及按照所述預設步長從所述邊Ak’上獲取mk’個所述邊緣像素點,作為待添加像素點pb’。
[0014]進一步地，在獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的所述目標區域內部的第二像素點集之后，所述方法還包括分別篩選所述第一像素點集和所述第二像素點集，得到第一篩選像素點集和第二篩選像素點集，其中:組合所述第一像素點集和所述第三像素點集，得到所述待配準影像的第一目標匹配控制點集包括:組合所述第一篩選像素點集和所述第三像素點集，得到所述待配準影像的第一目標匹配控制點集；組合所述第二像素點和所述第四像素點集，得到所述基準影像的第二目標匹配控制點集包括:組合所述第二篩選像素點集和所述第四像素點集，得到所述基準影像的第二目標匹配控制點集。
[0015]進一步地，在獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的所述目標區域內部的第二像素點集之后，所述方法還包括分別篩選所述第一像素點集和所述第二像素點集，得到第一篩選像素點集和第二篩選像素點集，從所述第一像素點集和所述第二像素點集中獲取初始配準點對(pi，Pi’ )包括:從所述第一篩選像素點集和所述第二篩選像素點集中獲取所述初始配準點對(pi，pi’ ) ο
[0016]根據本發明的另一方面，提供了一種影像配準裝置。
[0017]根據本發明的影像配準裝置包括第一獲取單元，用于獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的所述目標區域內部的第二像素點集，其中，所述目標區域為所述待配準影像和所述基準影像的重合區域；第二獲取單元，用于獲取所述待配準影像的所述目標區域邊緣的第三像素點集和所述基準影像的所述目標區域邊緣的第四像素點集；第一組合單元，用于組合所述第一像素點集和所述第三像素點集，得到所述待配準影像的第一目標匹配控制點集；第二組合單元，用于組合所述第二像素點集和所述第四像素點集，得到所述基準影像的第二目標匹配控制點集；以及校正單元，用于利用所述第二目標匹配控制點集對所述第一目標匹配控制點集進行校正，得到配準影像。
[0018]進一步地，所述第二獲取單元包括:第一獲取子單元，用于獲取待添加像素點對(Pb，Pb’ )以及所述待添加像素點對(pb，pb’ )中的待添加像素點Pb的坐標(pb.X, pb.y)和待添加像素點Pb’的坐標(pb’.x，pb’.y)，其中，所述待添加像素點Pb為所述待配準影像的邊上的像素點，所述待添加像素點Pb’為所述基準影像的邊上的像素點；判斷子單元，用于判斷所述待添加像素點Pb是否為目標像素點；修正子單元，用于在判斷出所述待添加像素點Pb為目標像素點的情況下，對所述待添加像素點Pb的坐標(pb.x,pb.y)進行修正，得到目標坐標(Pm.X, pm.y);第二獲取子單元，用于將所述待添加像素點pb的坐標(pb.x,pb.y)更改為所述目標坐標(pm.x, pm.y),根據所述目標坐標(pm.x, pm.y)從所述待配準影像的所述目標區域邊緣獲取所述待添加像素點Pb作為所述第三像素點集中的一個像素點；以及第三獲取子單元，用于根據所述待添加像素點Pb’的坐標(pb’.x，pb’.y)，從所述基準影像的所述目標區域邊緣獲取所述待添加像素點Pb’作為所述第四像素點集中的一個像素點。
[0019]進一步地，所述判斷子單元包括:第一獲取模塊，用于從所述第一像素點集和所述第二像素點集中獲取初始配準點對(pi，Pi’)，其中，所述初始配準點對(pi，Pi’ )中的初始配準點pi為所述第一像素點集中的像素點，所述初始配準點對(pi，pi’ )中的初始配準點Pi’為所述第二像素點集中與所述初始配準點Pi對應的像素點，i和i’均依次取I至η，η為所述第一像素點集中的像素點或所述第二像素點集中的像素點的個數；第二獲取模塊，用于獲取所述初始配準點對(pi，pi’)中初始配準點pi’的坐標(pi’.x,pi’.y);第一計算模塊，用于根據所述待添加像素點Pb的坐標(pb.x,pb.y)與所述初始配準點pi’的坐標(pi’.x,pi’.y)計算得到相對距離dis[i’ ];以及判斷模塊,用于判斷相對距離dis [I]至相對距離dis[n]中最小的所述相對距離的值是否大于預設值，其中，在判斷所述相對距離dis[l]至所述相對距離dis[n]中最小的所述相對距離的值大于所述預設值的情況下，確定所述待添加像素點Pb為所述目標像素點。
[0020]進一步地，所述修正子單元包括:選擇模塊，用于根據接收的預設指令，在所述相對距離dis[l]至所述相對距離dis[n]中選擇j個最小的相對距離，并獲取與j個最小的相對距離對應的第一初始配準點對(Pa，pa’)，其中，a和a’均依次取I至j，j為選擇的所述最小的相對距離的個數，第一初始配準點對(pa,pa’)為所述初始配準點對(pi,pi’)中的初始配準點對；第二計算模塊，用于計算所述第一初始配準點對(pa，pa’)的坐標偏移量的平均值(dx，dy);以及第一確定模塊，用于根據所述坐標偏移量的平均值(dx，dy)和所述待添加像素點Pb的坐標(pb.X, pb.y)確定目標坐標(pm.x, pm.y)。
[0021]進一步地，所述第一獲子單元包括:第三獲取模塊，用于獲取所述待配準影像的邊Ak的長度和所述基準影像的邊Ak’，其中，k和k’依次取I至4 ;第二確定模塊，用于根據所述邊Ak的長度與預設步長的商值，確定第一獲取次數mk ;第三確定模塊，用于根據所述邊Ak’的長度與預設步長的商值，確定第二獲取次數mk’;第四確定模塊，用于確定所述第一獲取次數mk為從所述邊Ak上獲取邊緣像素點的個數；第五確定模塊，用于確定所述第二獲取次數mk’為從所述邊Ak’上獲取邊緣像素點的個數；第四獲取模塊，用于按照所述預設步長從所述邊Ak上獲取mk個所述邊緣像素點，作為所述待添加像素點Pb ；以及第五獲取模塊，按照所述預設步長從所述邊Ak’上獲取mk’個所述邊緣像素點，作為待添加像素點pb’。
[0022]進一步地，所述裝置還包括篩選單元，用于分別篩選所述第一像素點集和所述第二像素點集，得到第一篩選像素點集和第二篩選像素點集，其中:第一組合單元包括第一組合子單元，用于組合所述第一篩選像素點集和所述第三像素點集，得到所述待配準影像的第一目標匹配控制點集；第二組合單元包括第二組合子單元，用于組合所述第二篩選像素點集和所述第四像素點集，得到所述基準影像的第二目標匹配控制點集。
[0023]進一步地，所述裝置還包括篩選單元，用于分別篩選所述第一像素點集和所述第二像素點集，得到第一篩選像素點集和第二篩選像素點集，其中，所述第一獲取模塊包括:第一獲取子模塊，用于從所述第一篩選像素點集和所述第二篩選像素點集中獲取所述初始配準點對(pi，pi’ ) ο
[0024]在本發明中，采用獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的目標區域內部的第二像素點集，其中，目標區域為待配準影像和基準影像的重合區域；獲取待配準影像的目標區域邊緣的第三像素點集和基準影像的目標區域邊緣的第四像素點集；組合第一像素點集和第三像素點集，得到待配準影像的第一目標匹配控制點集；組合第二像素點集和第四像素點集，得到基準影像的第二目標匹配控制點集；以及利用第二目標匹配控制點集對第一目標匹配控制點集進行校正，得到配準影像。通過在已經獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的目標區域內部的第二像素點集的基礎上，再獲取待配準影像的目標區域邊緣的第三像素點集和基準影像的目標區域邊緣的第四像素點集，并且將第一像素點集與第三像素點集進行組合得到第一目標匹配控制點集，將第二像素點集和第四像素點集進行組合得到第二目標匹配控制點集，最后根據基準影像中的第二匹配控制點集對待配準影像中的第一控制點集進行校正，得到的配準影像。因為第一匹配控制點集的獲取區域為待配準影像中的目標區域邊緣和目標區域內部，第二匹配控制點集的獲取區域為基準影像中的目標區域邊緣和目標區域內部，相比只獲取基準影像和待配準影像中的目標區域內部的匹配控制點選取方法，增加了目標區域邊緣獲取的匹配控制點的數量，解決了現有技術中影像配準中選取的目標區域邊緣的匹配控制點的數量較少而導致的影像配準精確度低的問題，進而達到了提高影像配準精確度的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0026]圖1為根據本發明實施例的影像配準方法的流程圖；
[0027]圖2a為根據本發明實施例的影像配準方法，在待配準影像的目標區域內部獲取到的第一像素點集的示意圖；
[0028]圖2b為根據本發明實施例的影像配準方法，在基準影像的目標區域內部獲取的第二像素點集的示意圖；
[0029]圖3為根據本發明實施例的影像配準方法，獲取待配準影像的目標區域內部的第三像素點集中的一個像素點和基準影像的目標區域內部的第四像素點集中的一個像素點的流程圖；
[0030]圖4a為根據本發明實施例的影像配準方法，從待配準影像的邊上獲取到的待添加像素點的示意圖；
[0031]圖4b為根據本發明實施例的影像配準方法，從基準影像的邊上獲取到的待添加像素點的示意圖；
[0032]圖5為根據本發明優選實施例的影像配準方法的流程圖；
[0033]圖6是根據本發明實施例的影像配準方法與現有技術中的影像配準方法的配準效果的對比圖；
[0034]圖7為根據本發明優選實施例的影像配準裝置的示意圖；
[0035]圖8為根據本發明實施例的影像配準裝置中第二獲取單元的結構示意圖；以及
[0036]圖9為根據本發明優選實施例的影像配準裝置的示意圖。

【具體實施方式】
[0037]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。
[0038]需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
[0039]在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0040]對本發明實施例中所涉及的技術術語做如下解釋:
[0041]影像配準是指在兩幅(或多幅)在不同的時間、從不同的角度、由不同的傳感器獲取的影像之間識別同名點，進而對其進行的校正操作。
[0042]基準影像:影像匹配時，作為匹配基準的參考影像。
[0043]待配準影像:影像匹配時，需要將影像坐標糾正到以參考影像為基準的坐標系下的待匹配影像。
[0044]同名點:即同名像點，同一目標點在不同影像上的構像點。
[0045]實施例1
[0046]根據本發明實施例，提供了一種可以通過本申請裝置實施例實施或執行的方法實施例，需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執行指令的計算機系統中執行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執行所示出或描述的步驟。
[0047]根據本發明實施例，提供了一種影像配準方法，圖1是根據本發明實施例的影像配準方法的流程圖，如圖1所示，該方法包括如下的步驟S102至步驟SllO:
[0048]S102:獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的目標區域內部的第二像素點集，其中，目標區域為待配準影像和基準影像的重合區域，獲取的第一像素點集和第二像素點集的方法可以為Shift法或者Surf法，第一像素點集中的像素點與第二像素點集中的像素點一一對應，并且為同名點，即，從待配準影像的目標區域內部獲取到100個像素點，就會從基準影像的目標區域內部獲取到100個像素點。圖2a為在待配準影像的目標區域內部獲取到的第一像素點集的示意圖，I為第一像素點集中任一像素點；圖2b為在基準影像的目標區域內部獲取的第二像素點集的示意圖，2為第二像素點集中任一像素點。將待配準影像和基準影像中的重合區域轉換為平面坐標，則待配準影像和基準影像中的第一像素點集中的像素點和第二像素點集中的像素點會在其所屬的影像中有對應的坐標。在獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的目標區域內部的第二像素點集之前，需要接收輸入的待配準影像和基準影像。
[0049]S104:獲取待配準影像的目標區域邊緣的第三像素點集和基準影像的目標區域邊緣的第四像素點集，具體地，第三像素點集位于待配準影像中與基準影像重疊區域的邊緣部分，第四像素點集位于基準影像中與待配準影像重疊區域的邊緣部分，第三像素點集中的像素點和第四像素點集中的像素點也是一一對應，并且為同名點，即從待配準影像的目標區域邊緣部分獲取到10個像素點組成第三像素點集，就會從基準影像的目標區域邊緣部分獲取到10個像素點組成第四像素點集。
[0050]S106:組合第一像素點集和第三像素點集，得到待配準影像的第一目標匹配控制點集，即，將從待配準影像中獲取的第一像素點集中的像素點和第三像素點集中的像素點相加，得到待配準影像中的第一目標匹配控制點集。例如，第一像素點集中包括80個像素點，第三像素點集中包括20個像素點，則第一目標匹配控制點集中包括100個第一目標匹配控制點。
[0051]S108:組合第二像素點集和第四像素點集，得到基準影像的第二目標匹配控制點集，即，將從基準影像中獲取的第二像素點集中的像素點和第四像素點集中的像素點相加，得到基準影像中的第二目標匹配控制點集。例如，第二像素點集中包括80個像素點，第四像素點集中包括20個像素點，則第二目標匹配控制點集中包括100個第二目標匹配控制點。
[0052]SllO:利用第二目標匹配控制點集對第一目標匹配控制點集進行校正，得到配準影像，具體地，利用基準影像的目標區域中的第二目標匹配控制點集校正待配準影像的目標區域中的第一目標匹配控制點集，該校正的方法可以為Tin方法，生成配準影像。
[0053]在本發明實施例中，通過在已經獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的目標區域內部的第二像素點集的基礎上，再獲取待配準影像的目標區域邊緣的第三像素點集和基準影像的目標區域邊緣的第四像素點集，并且將第一像素點集與第三像素點集進行組合得到第一目標匹配控制點集，將第二像素點集和第四像素點集進行組合得到第二目標匹配控制點集，最后根據基準影像中的第二匹配控制點集對待配準影像中的第一控制點集進行校正，得到的配準影像。因為第一匹配控制點集的獲取區域為待配準影像中的目標區域邊緣和目標區域內部，第二匹配控制點集的獲取區域為基準影像中的目標區域邊緣和目標區域內部，相比只獲取基準影像和待配準影像中的目標區域內部的匹配控制點選取方法，增加了目標區域邊緣獲取的匹配控制點的數量，解決了現有技術中影像配準中選取的目標區域邊緣的匹配控制點的數量較少而導致的影像配準精確度低的問題，進而達到了提高影像配準精確度的效果。
[0054]優選地，如圖3所示，在本發明實施例中，獲取待配準影像的目標區域邊緣的第三像素點集中的一個像素點和基準影像的目標區域邊緣的第四像素點集中的一個像素點包括如下步驟S302至步驟S310:
[0055]S302:獲取待添加像素點對(pb，pb’)以及待添加像素點對(pb，pb’)中的待添加像素點Pb的坐標(pb.x,pb.y)和待添加像素點Pb’的坐標(pb’.x，pb’.y)，其中，待添加像素點Pb為待配準影像的邊上的像素點，待添加像素點Pb’為基準影像的邊上的像素點，待添加像素點Pb與待添加像素點Pb’--對應。
[0056]S304:判斷待添加像素點Pb是否為目標像素點。
[0057]S306:在判斷出待添加像素點Pb為目標像素點的情況下，對待添加像素點Pb的坐標(pb.x,pb.y)進行修正,得到目標坐標(pm.x,pm.y)。在該步驟中，只有在判斷出待添加像素點Pb為目標像素點的情況下對待添加像素點Pb的坐標(pb.X, pb.y)進行修正，進而得到目標坐標(Pm.X, pm.y)。例如:在判斷出待添加像素點pb為目標像素點后，對待添加像素點Pb的坐標(1，2)進行修正，得到目標坐標(3，5)。
[0058]S308:將待添加像素點pb的坐標(pb.x, pb.y)更改為目標坐標(pm.x, pm.y),根據目標坐標(Pm.X, pm.y)從待配準影像的目標區域邊緣獲取待添加像素點pb作為第三像素點集中的一個像素點。在本步驟中，將待添加像素點Pb的坐標由原來的坐標(pb.X，pb.y)更改為目標坐標(pm.x,pm.y),并且根據目標坐標(pm.x,pm.y)從待配準影像的目標區域邊緣部分獲取到待添加像素點Pb，將待添加像素點pb作為第三像素點集中的一個像素點。繼續采用步驟S306中的舉例進行說明，此時待添加像素點pb的坐標修正為(3，5)，根據坐標(3，5)從待配準影像的目標區域邊緣部分獲取待添加像素點Pb，將待添加像素點Pb作為第三像素點集中的一個像素點。
[0059]S310:根據待添加像素點Pb’的坐標(pb’.x，pb’.y)，從基準影像的目標區域邊緣獲取待添加像素點Pb’作為第四像素點集中的一個像素點。在本步驟中，從基準影像的目標區域邊緣部分根據坐標(Pb’.x，pb’.y)，獲取待添加像素點pb’，并將待添加像素點pb’作為第四像素點集中的一個像素點。
[0060]可以重復執行步驟S302至S310，直至獲取到第三像素點集中全部的像素點和第四像素點集中全部的像素點。在本發明實施例中，通過首先判斷待添加像素點Pb是否為目標像素點，減少了對不必要的待添加像素點Pb的坐標的修正，提高了獲取第三像素點集中的像素點和第四像素點集中的像素點的效率，節約了時間。
[0061]具體地,在本發明實施例中,判斷待添加像素點pb是否為目標邊緣像素點包括如下步驟:
[0062]從第一像素點集和第二像素點集中獲取初始配準點對(pi，pi’)，其中，初始配準點對(pi，pi’ )中的初始配準點pi為第一像素點集中的像素點，初始配準點對(pi，pi’ )中的初始配準點pi’為第二像素點集中與初始配準點Pi對應的像素點，i和i’均依次取I至η，η為第一像素點集中的像素點或第二像素點集中的像素點的個數。例如:第一像素點集中有80個像素點:1、2、…、80，第二像素點集中也有80個像素點:1’、2’、…、80’，則有80 個初始配準點對，即(pi, ρΓ )、(ρ2，ρ2，)、...(ρ80，ρ80，)。
[0063]獲取初始配準點對(pi, pi’ )中初始配準點pi’的坐標(pi’.x, pi’.y),獲取上述坐標用于計算相對距離。
[0064]根據待添加像素點pb的坐標(pb.X, pb.y)與初始配準點pi ’的坐標(pi ’.x, pi ’.y)計算得到相對距離dis[i’ ],計算相對距離的公式為dis[i’] = |pi，.χ-pb.x | +1pi，.y-pb.y計算出每個相對距離，其中，dis[i’ ]為初始配準點pi’與待添加像素點pb的相對距離，pi’.X為初始配準點pi’的橫坐標，pi’.y為初始配準點pi’的縱坐標，pb.x為待添加像素點Pb的橫坐標，pb.y為待添加像素點Pb的縱坐標。
[0065]判斷相對距離dis[l]至相對距離dis[n]中最小的相對距離的值是否大于預設值，具體地，預設值可以根據用戶需求設置，在本發明實施例中，預設值為10，則判斷相對距離dis [I]至相對距離dis [η]中最小的相對距離的值是否大于10。
[0066]其中，在判斷相對距離dis[l]至相對距離dis[n]中最小的相對距離的值大于預設值的情況下，確定待添加像素點Pb為目標像素點。仍采用上述舉例進行說明，在相對距離dis [I]至相對距離dis [η]中最小的相對距離的值大于10的情況下，待添加像素點pb為目標像素點。
[0067]優選地，在本發明實施例中，在判斷出待添加像素點Pb為目標像素點的情況下，即，相對距離dis[l]至相對距離dis[n]中最小的相對距離的值大于預設值的情況下，對待添加像素點Pb的坐標(pb.X, pb.y)進行修正,得到目標坐標(pm.x, pm.y)包括如下步驟:
[0068]根據接收的預設指令，在相對距離dis [I]至相對距離dis [η]中選擇j個最小的相對距離，并獲取與j個最小的相對距離對應的第一初始配準點對(pa，pa’)，其中，a和a’均依次取I至j，j為選擇的最小的相對距離的個數，第一初始配準點對(Pa，pa’ )為初始配準點對(pi，pi’ )中的初始配準點對；
[0069]計算第一初始配準點對(pa,pa’)的坐標偏移量的平均值(dx,dy)。在計算坐標偏移量的平均值(dx,dy)之前,首先獲取初始配準點pi的坐標(p1.x,p1.y),因為第一初始配準點對(pa,pa’)屬于初始配準點對(pi，pi’)，所以第一初始配準點pa也就屬于初始配準點pi，即，也就獲取到了第一初始配準點Pa的坐標(pa.x，pa.y);又因為在之前的步驟中已經獲取初始配準點pi’的坐標(pi’.x，pi’.y)，同樣的，也就獲取到了第一初始配準點Pa’
的坐標(Pa，.X，pa，.y)，然后根據公式 dx =丄之 | pa.x- ρα',χ | 和dy =丄之 | pa.y - pa | 計
JJ k=\
算第一初始配準點對(Pa，pa’ )的坐標偏移量的平均值(dx，dy)，其中，dx為橫坐標偏移量的平均值，dy為縱坐標偏移量的平均值，(pa.x,pa.y)為第一初始配準點pa的坐標，(pa’.X, pa’.y)為第一初始配準點pa’的坐標，j為第一初始配準點對(pa, pa’ )的個數。
[0070]根據坐標偏移量的平均值(dx, dy)和待添加像素點pb的坐標(pb.x, pb.y)確定目標坐標(pm.x, pm.y)。在本步驟中，根據公式pm.x = pb.x+dx和pm.y = pb.y+dy計算得到目標坐標(Pm.x, pm.y)，其中，pb.x為待添加像素點pb的橫坐標，pb.y為待添加像素點Pb的縱坐標,dx為第一初始配準點對(pa, pa’ )的橫坐標偏移量,dy為第一初始配準點對(pa, pa’ )的縱坐標偏移量。
[0071]在本發明實施列中，通過在初始配準點對中選取一些與待添加像素點相對距離較近的初始配準點對，并計算出選取的初始配準點對的坐標偏移量，進而通過計算出的坐標偏移量對待添加像素點的坐標進行修正，提高了該待添加像素點的配準精確度。
[0072]具體地，在本發明實施例中，獲取待添加像素點對(pb，pb’ )包括獲取待配準影像的邊Ak的長度和基準影像的邊Ak’，其中，k和k’依次取I至4;根據邊長Ak的長度與預設步長的商值，確定第一獲取次數mk ;根據邊長Ak’的長度與預設步長的商值，確定第二獲取次數mk’;確定第一獲取次數mk為從邊Ak上獲取邊緣像素點的個數；確定第二獲取次數mk’為從邊Ak’上獲取邊緣像素點的個數；按照預設步長從邊Ak上獲取mk個邊緣像素點，作為待添加像素點Pb ;按照預設步長從邊Ak’上獲取mk’個邊緣像素點，作為待添加像素點 Pb，ο
[0073]本發明實施例中獲取待添加像素點對中待添加像素點Pb和待添加像素點Pb’的過程相同，以獲取待添加像素點Pb為例進行說明，具體如下:先獲取待配準影像的邊Al的長度，例如Al的長度為100像素,預設步長的長度為20像素,則Al與預設步長的商值為5,確定獲取次數ml為5次,則有5個邊緣像素點,5個邊緣像素點分別為A、B、C、D和E, A是邊長Al中長度為20像素處的邊緣像素點，B是邊長Al中長度為40像素處的邊緣像素點，C是邊長Al中長度為60像素處的邊緣像素點，D是邊長Al中長度為80像素處的邊緣像素點，E是邊長Al中長度為100像素處的邊緣像素點,依次將5個邊緣像素點A、B、C、D和E作為待添加像素點Pb ;若Al的長度為90像素，預設步長的長度為40像素，則Al與預設步長的商值為2,確定獲取次數ml為2次,則有2個邊緣像素點,2個邊緣像素點分別為F和G，F是邊長Al中長度為40像素處的邊緣像素點，G是邊長Al中長度為80像素處的邊緣像素點，依次將2個邊緣像素點F和G作為待添加像素點pb,依照上述獲取方式分別獲取待配準影像的邊Al、A2、A3和A4中的待添加像素點和基準影像的邊Al、A2、A3和A4中待添加像素點。待配準影像的邊Ak中的邊緣像素點與基準影像Ak’中的邊緣像素點個數相等，并且一一對應，從而待添加像素點Pb和待添加像素點pb’的個數相等，并且一一對應。圖4a為根據本發明實施例從待配準影像的邊上獲取到的待添加像素點的示意圖，3為待配準影像中任一待添加像素點，即也是邊緣像素點。圖4b為根據本發明實施例從基準影像的邊上獲取到的待添加像素點的示意圖，4為基準像中與待配準影像中的任一待添加像素點，即也是邊緣像素點。
[0074]優選地，圖5為本發明優選實施例的影像配準方法的流程圖，如圖5所示，該方法主要包括如下步驟S502至S512:
[0075]S502:獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的目標區域內部的第二像素點集，該步驟相當于步驟S102，在此不再贅述。
[0076]S504:分別篩選第一像素點集和第二像素點集，得到第一篩選像素點集和第二篩選像素點集，篩選后的第一篩選像素點中的像素點與第二篩選像素點集中的像素點的個數相等，并且對應，該篩選方法可以為Ransac方法。
[0077]S506:獲取待配準影像的目標區域邊緣的第三像素點集和基準影像的目標區域邊緣的第四像素點集，該步驟相當于步驟S104，在此不再贅述。
[0078]S508:組合第一篩選像素點集和第三像素點集，得到待配準影像的第一目標匹配控制點集，即，將第一篩選像素點集中的像素點與第三像素點集中的像素點相加，得到第一目標匹配控制點集。例如:第一篩選像素點集中包含60個像素點，第三像素點集中包含20個像素點，第一目標匹配控制點中包含80個像素點。
[0079]S510:組合第二篩選像素點集和第四像素點集，得到基準影像的第二目標匹配控制點集，即，將第二篩選像素點集中的像素點與第四像素點集中的像素點相加，得到第二目標匹配控制點集。例如:第二篩選像素點集中包含60個像素點，第四像素點集中包含20個像素點，第二目標匹配控制點中包含80個像素點。
[0080]S512:利用第二目標匹配控制點集對第一目標匹配控制點集進行校正，該步驟相當于步驟S110，在此不再贅述。
[0081]在本發明實施例中，通過對已經得到的第一像素點集合第二像素點集分別進行篩選，雖然篩選后第一像素點集中的像素點和第二像素點集中的像素點的數量均減少，但是得到的第一篩選像素點集中像素點的精度要高于第一像素點集中的像素點，同樣的，第二篩選像素點集中的像素點的精度也要高于第二像素點集中的像素點，將第一篩選像素點集與第三像素點集組合得到的第一目標匹配控制點中的像素點的精度也就變高，同樣得到的第二目標匹配控制點中的像素點的精度也就變高，達到了提高影像配準精確度的效果。
[0082]具體地，在獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的目標區域內部的第二像素點集之后，本發明實施例提供的影像配準方法還包括分別篩選第一像素點集和第二像素點集，得到第一篩選像素點集和第二篩選像素點集，從第一像素點和第二像素點中獲取初始配準點對(pi，Pi’ )相應地，在進行初始配準點對(pi，pi’ )獲取過程中，則是從第一篩選像素點集和第二篩選像素點集中獲取初始配準點對(pi，pi’)。
[0083]圖6是根據本發明的影像配準方法與現有技術中的影像配準方法的配準效果的對比圖。針對第一組同名點，AA表示在基準影像中的同名點、BB表示通過現有技術中的影像配準方法得到的配準影像中的同名點、CC表示通過本發明實施例所提供的影像配準方法得到的配準影像中的同名點；針對第二組同名點，DD表示在基準影像中的同名點、FF表示通過現有技術中的影像配準方法得到的配準影像中的同名點、EE表示通過本發明實施例所提供的影像配準方法得到的配準影像中的同名點，通過對比可知，同名點BB與同名點AA間的誤差明顯大于同名點CC與同名點AA間的誤差，同名點FF與同名點DD間的誤差明顯大于同名點EE與同名點DD間的誤差，因此可以得出，通過本發明實施例提供的影像配準方法得到的配準影像比現有技術中的影像配準方法得到配準影像更加精確，所以本申請所提供的影像配準方法提高了配準影像的精確度，改善了影像配準的效果，為影像配準的后續應用，如影像拼接等，提供了良好的基礎。
[0084]需要說明的是，對于前述的各方法實施例，為了簡單描述，故將其都表述為一系列的動作組合，但是本領域技術人員應該知悉，本發明并不受所描述的動作順序的限制，因為依據本發明，某些步驟可以采用其他順序或者同時進行。其次，本領域技術人員也應該知悉，說明書中所描述的實施例均屬于優選實施例，所涉及的動作和模塊并不一定是本發明所必須的。
[0085]通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到根據上述實施例的方法可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現，當然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實施方式。基于這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質(如R0M/RAM、磁碟、光盤)中，包括若干指令用以使得一臺終端設備(可以是手機，計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述的方法。
[0086]實施例2
[0087]根據本發明實施例，還提供了一種用于實施上述影像配準方法的影像配準裝置，該影像配準裝置主要用于執行本發明實施例上述內容所提供的影像配準方法，以下對本發明實施例所提供的影像配準裝置做具體介紹。
[0088]根據本發明實施例，提供了一種影像配準裝置，圖7是根據本發明實施例的影像配準裝置的示意圖，如圖7所示，該裝置包括第一獲取單元10、第二獲取單元20、第一組合單元30、第二組合單元40和校正單元50，其中:
[0089]第一獲取單元10用于獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的目標區域內部的第二像素點集，其中，目標區域為待配準影像和基準影像的重合區域。獲取的第一像素點集和第二像素點集的方法可以為Shift法或者Surf法，第一像素點集中的像素點與第二像素點集中的像素點一一對應，并且為同名點，即，從待配準影像的目標區域內部獲取到100個像素點，就會從基準影像的目標區域內部獲取到100個像素點。圖2a為在待配準影像的目標區域內部獲取到的第一像素點集的示意圖，I為第一像素點集中任一像素點；圖2b為在基準影像的目標區域內部獲取的第二像素點集的示意圖，2為第二像素點集中任一像素點。將待配準影像和基準影像中的重合區域轉換為平面坐標，則待配準影像和基準影像中的第一像素點集中的像素點和第二像素點集中的像素點會在其所屬的影像中有對應的坐標。在獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的目標區域內部的第二像素點集之前，需要接收輸入的待配準影像和基準影像。
[0090]第二獲取單元20用于獲取待配準影像的目標區域邊緣的第三像素點集和基準影像的目標區域邊緣的第四像素點集。具體地，第三像素點集位于待配準影像中與基準影像重疊區域的邊緣部分，第四像素點集位于基準影像中與待配準影像重疊區域的邊緣部分，
第三像素點集中的像素點和第四像素點集中的像素點也是--對應，并且為同名點，即從待配準影像的目標區域邊緣部分獲取到10個像素點組成第三像素點集，就會從基準影像的目標區域邊緣部分獲取到10個像素點組成第四像素點集。
[0091]第一組合單元30用于組合第一像素點集和第三像素點集，得到待配準影像的第一目標匹配控制點集，即，將從待配準影像中獲取的第一像素點集中的像素點和第三像素點集中的像素點相加，得到待配準影像中的第一目標匹配控制點集。例如，第一像素點集中包括80個像素點，第三像素點集中包括20個像素點，則第一目標匹配控制點集中包括100個第一目標匹配控制點。
[0092]第二組合單元40用于組合第二像素點集和第四像素點集，得到基準影像的第二目標匹配控制點集，即，將從基準影像中獲取的第二像素點集中的像素點和第四像素點集中的像素點相加，得到基準影像中的第二目標匹配控制點集。例如，第二像素點集中包括80個像素點，第四像素點集中包括20個像素點，則第二目標匹配控制點集中包括100個第二目標匹配控制點。
[0093]校正單元50用于利用第二目標匹配控制點集對第一目標匹配控制點集進行校正，得到配準影像，具體地，利用基準影像的目標區域中的第二目標匹配控制點集校正待配準影像的目標區域中的第一目標匹配控制點集，該校正的方法可以為Tin方法，生成配準影像。
[0094]在本發明實施例中，通過在已經獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的目標區域內部的第二像素點集的基礎上，再獲取待配準影像的目標區域邊緣的第三像素點集和基準影像的目標區域邊緣的第四像素點集，并且將第一像素點集與第三像素點集進行組合得到第一目標匹配控制點集，將第二像素點集和第四像素點集進行組合得到第二目標匹配控制點集，最后根據基準影像中的第二匹配控制點集對待配準影像中的第一控制點集進行校正，得到的配準影像。因為第一匹配控制點集的獲取區域為待配準影像中的目標區域邊緣和目標區域內部，第二匹配控制點集的獲取區域為基準影像中的目標區域邊緣和目標區域內部，相比只獲取基準影像和待配準影像中的目標區域內部的匹配控制點選取方法，增加了目標區域邊緣獲取的匹配控制點的數量，解決了現有技術中影像配準中選取的目標區域邊緣的匹配控制點的數量較少而導致的影像配準精確度低的問題，進而達到了提高影像配準精確度的效果。
[0095]優選地，如圖8所示，在本發明實施例中，第二獲取單元20主要包括第一獲取子單元210、判斷子單元220、修正子單元230、第二獲取子單元240和第三獲取子單元250，其中:
[0096]第一獲取子單元210用于獲取待添加像素點對(Pb，Pb’ )以及待添加像素點對pb，pb’ )中的待添加像素點pb的坐標(pb.X，pb.y)和待添加像素點pb’的坐標(pb’.x,Pb’, y)，其中，待添加像素點pb為待配準影像的邊上的像素點，待添加像素點Pb’為基準影像的邊上的像素點，待添加像素點Pb與待添加像素點Pb’--對應。
[0097]判斷子單元220用于判斷待添加像素點Pb是否為目標像素點。
[0098]修正子單元230用于在判斷出待添加像素點pb為目標像素點的情況下，對待添加像素點Pb的坐標(pb.x,pb.y)進行修正,得到目標坐標(pm.x,pm.y)。在本子單元中只有在判斷出待添加像素點Pb為目標像素點的情況下對待添加像素點Pb的坐標(pb.x,pb.y)進行修正，進而得到目標坐標(pm.x，pm.y)。例如:在判斷出待添加像素點pb為目標像素點后，對待添加像素點Pb的坐標(1，2)進行修正，得到目標坐標(3，5)。
[0099]第二獲取子單元240用于將待添加像素點Pb的坐標(pb.X, pb.y)更改為目標坐標(pm.x, pm.y),根據目標坐標(pm.x, pm.y)從待配準影像的目標區域邊緣獲取待添加像素點Pb作為第三像素點集中的一個像素點。在本子單元中，將待添加像素點Pb的坐標由原來的坐標(pb.X, pb.y)更改為目標坐標(pm.x, pm.y),并且根據目標坐標(pm.x, pm.y)從待配準影像的目標區域邊緣部分獲取到待添加像素點Pb，將待添加像素點pb作為第三像素點集中的一個像素點。繼續采用修正子單元230中的舉例進行說明，此時待添加像素點Pb的坐標修正為(3，5)，根據坐標(3，5)從待配準影像的目標區域邊緣部分獲取待添加像素點Pb，將待添加像素點pb作為第三像素點集中的一個像素點。
[0100]第三獲取子單元250用于根據待添加像素點Pb’的坐標(Pb’.x，pb’.y)，從基準影像的目標區域邊緣獲取待添加像素點Pb’作為第四像素點集中的一個像素點。在本子單元中，從基準影像的目標區域邊緣部分根據坐標(Pb’.X，Pb’.y)，獲取待添加像素點pb’，并將待添加像素點Pb’作為第四像素點集中的一個像素點。
[0101]可以重復執行第二獲取單元20中包括的子單元，直至獲取到第三像素點集中全部的像素點和第四像素點集中全部的像素點。在本發明實施例中，通過首先判斷待添加像素點Pb是否為目標像素點，減少了對不必要的待添加像素點Pb的坐標的修正，提高了獲取第三像素點集中的像素點和第四像素點集中的像素點的效率，節約了時間。
[0102]具體地，在本發明實施例中，判斷子單元220主要包括第一獲取模塊、第二獲取模塊、第一計算模塊和判斷模塊，其中:
[0103]第一獲取模塊用于從第一像素點集和第二像素點集中獲取初始配準點對(pi，pi’)，其中，初始配準點對(pi，pi’)中的初始配準點Pi為第一像素點集中的像素點，初始配準點對(pi，pi’ )中的初始配準點pi’為第二像素點集中與初始配準點Pi對應的像素點，i和i’均依次取I至n，n為第一像素點集中的像素點或第二像素點集中的像素點的個數。例如:第一像素點集中有80個像素點:1、2、…、80，第二像素點集中也有80個像素點:1，、2，、…、80’，則有 80 個初始配準點對，SP (ρ1，ρΓ )、(p2，p2’)、…(p80，p80’)。
[0104]第二獲取模塊用于獲取初始配準點對(pi，pi’ )中初始配準點pi’的坐標(pi’.X，pi’.y)，獲取上述坐標用于計算相對距離。
[0105]第一計算模塊用于根據待添加像素點Pb的坐標(Pb.X, Pb.y)與初始配準點pi’的坐標(pi’.X，pi’.y)計算得到相對距離dis[i’ ],計算相對距離的公式為dis[i’]=
I pi’.x-pb.x| + |pi’.y-pb.y計算出每個相對距離,其中，dis [i ’ ]為初始配準點pi’與待添加像素點Pb的相對距離，pi’.X為初始配準點pi’的橫坐標，pi’.y為初始配準點pi’的縱坐標，Pb.X為待添加像素點Pb的橫坐標，pb.y為待添加像素點Pb的縱坐標。
[0106]判斷模塊用于判斷相對距離dis [I]至相對距離dis [η]中最小的相對距離的值是否大于預設值，具體地，預設值可以根據用戶需求設置，在本發明實施例中，預設值為10，則判斷相對距離dis[l]至相對距離dis[n]中最小的相對距離的值是否大于10。
[0107]其中，在判斷相對距離dis[l]至相對距離dis[n]中最小的相對距離的值大于預設值的情況下，確定待添加像素點Pb為目標像素點。仍采用上述舉例進行說明，在相對距離dis [I]至相對距離dis [η]中最小的相對距離的值大于10的情況下，待添加像素點pb為目標像素點。
[0108]優選地，在本發明實施例中，修正子單元230主要包括選擇模塊、第二計算模塊和第一確定模塊，其中:
[0109]選擇模塊用于根據接收的預設指令，在相對距離dis[l]至相對距離dis[n]中選擇j個最小的相對距離，并獲取與j個最小的相對距離對應的第一初始配準點對(Pa，pa’)，其中，a和a’均依次取I至j，j為選擇的最小的相對距離的個數，第一初始配準點對(Pa，Pa’ )為初始配準點對(pi，pi’ )中的初始配準點對；
[0110]第二計算模塊用于計算第一初始配準點對(pa，pa’)的坐標偏移量的平均值(dx，dy) ο在計算坐標偏移量的平均值(dx, dy)之前,首先獲取初始配準點pi的坐標(p1.x,p1.y)，因為第一初始配準點對(pa,pa’ )屬于初始配準點對(pi，pi’)，所以第一初始配準點Pa也就屬于初始配準點pi,即，也就獲取到了第一初始配準點pa的坐標(pa.x, pa.y)；又因為在之前的步驟中已經獲取初始配準點pi’的坐標(Pi’.X，Pi’.y)，同樣的，也就獲取到了第一初始配準點Pa’的坐標(pa，.x，pa，.y)，然后根據公式=






J i=l
和辦=1文|/1.).’-/^/ ! I計算第一初始配準點對(Pa，Pa’ )的坐標偏移量的平均值(dx，
J H
dy)，其中，dx為橫坐標偏移量的平均值，dy為縱坐標偏移量的平均值，(pa.x，pa.y)為第一初始配準點Pa的坐標，(pa’.X, pa’.y)為第一初始配準點pa’的坐標，j為第一初始配準點對(Pa, pa’ )的個數。
[0111]第一確定模塊用于根據坐標偏移量的平均值和待添加像素點Pb的坐標(Pb.X,pb.y)確定目標坐標(pm.x, pm.y)。在本模塊中，根據公式pm.x = pb.x+dx和pm.y =pb.y+dy計算得到目標坐標(pm.x, pm.y),其中,pb.x為待添加像素點pb的橫坐標,pb.y為待添加像素點Pb的縱坐標，dx為第一初始配準點對(pa，pa’ )的橫坐標偏移量，dy為第一初始配準點對(pa, pa’ )的縱坐標偏移量。
[0112]在本發明實施列中，通過在初始配準點對中選取一些與待添加像素點相對距離較近的初始配準點對，并計算出選取的初始配準點對的坐標偏移量，進而通過計算出的坐標偏移量對待添加像素點的坐標進行修正，提高了該待添加像素點的配準精確度。
[0113]具體地，在本發明實施例中，第一獲取子單元210包括第三獲取模塊、第二確定模塊、第三確定模塊、第四確定模塊、第五確定模塊、第四獲取模塊和第五獲取模塊，其中，第三獲取模塊用于獲取待配準影像的邊Ak的長度和基準影像的邊Ak’，其中，k和k’依次取I至4 ;第二確定模塊用于根據邊長Ak的長度與預設步長的商值，確定第一獲取次數mk ;第三確定模塊用于根據邊長Ak’的長度與預設步長的商值，確定第二獲取次數mk’ ；第四確定模塊用于確定第一獲取次數mk為從邊Ak上獲取邊緣像素點的個數；第五確定模塊用于確定第二獲取次數mk’為從邊Ak’上獲取邊緣像素點的個數；第四獲取模塊用于按照預設步長從邊Ak上獲取mk個邊緣像素點，作為待添加像素點pb ;第五獲取模塊，按照預設步長從邊Ak’上獲取mk’個邊緣像素點,作為待添加像素點pb’。
[0114]本發明實施例獲取中待添加像素點對中待添加像素點Pb和待添加像素點Pb’的過程相同，以獲取待添加像素點Pb為例進行說明，具體如下:先獲取待配準影像的邊Al的長度，例如Al的長度為100像素,預設步長的長度為20像素,則Al與預設步長的商值為5,確定獲取次數ml為5次,則有5個邊緣像素點,5個邊緣像素點分別為A、B、C、D和E, A是邊長Al中長度為20像素處的邊緣像素點，B是邊長Al中長度為40像素處的邊緣像素點，C是邊長Al中長度為60像素處的邊緣像素點，D是邊長Al中長度為80像素處的邊緣像素點，E是邊長Al中長度為100像素處的邊緣像素點,依次將5個邊緣像素點A、B、C、D和E作為待添加像素點Pb ;若Al的長度為90像素，預設步長的長度為40像素，則Al與預設步長的商值為2,確定獲取次數ml為2次,則有2個邊緣像素點,2個邊緣像素點分別為F和G，F是邊長Al中長度為40像素處的邊緣像素點，G是邊長Al中長度為80像素處的邊緣像素點，依次將2個邊緣像素點F和G作為待添加像素點pb,依照上述獲取方式分別獲取待配準影像的邊Al、A2、A3和A4中的待添加像素點和基準影像的邊Al、A2、A3和A4中待添加像素點。待配準影像的邊Ak中的邊緣像素點與基準影像Ak’中的邊緣像素點個數相等，并且一一對應，從而待添加像素點Pb和待添加像素點pb’的個數相等，并且一一對應。圖4a為根據本發明實施例從待配準影像的邊上獲取到的待添加像素點的示意圖，3為待配準影像中任一待添加像素點，即也是邊緣像素點。圖4b為根據本發明實施例從基準影像的邊上獲取到的待添加像素點的示意圖，4為基準像中與待配準影像中的任一待添加像素點，即也是邊緣像素點。
[0115]優選地，圖9為本發明優選實施例的影像配準裝置的示意圖，如圖9所示，該裝置主要包括第三獲取單元100、篩選單元200、第四獲取單元300、第一組合子單元400、第二組合子單元500和校正單元600，其中:
[0116]第三獲取單元100用于獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的目標區域內部的第二像素點集，該第三獲取單元100相當于第一獲取單元10，在此不再贅述。
[0117]篩選單元200用于分別篩選第一像素點集和第二像素點集，得到第一篩選像素點集和第二篩選像素點集，篩選后的第一篩選像素點中的像素點與第二篩選像素點集中的像素點的個數相等，并且對應，該篩選方法可以為Ransac方法。
[0118]第四獲取單元300用于獲取待配準影像的目標區域邊緣的第三像素點集和基準影像的目標區域邊緣的第四像素點集，該第四獲取單元300相當于第二獲取單元20，在此不再贅述。
[0119]第一組合子單元400用于組合第一篩選像素點集和第三像素點集，得到待配準影像的第一目標匹配控制點集，即，將第一篩選像素點集中的像素點與第三像素點集中的像素點相加，得到第一目標匹配控制點集。例如:第一篩選像素點集中包含60個像素點，第三像素點集中包含20個像素點，第一目標匹配控制點中包含80個像素點。
[0120]第二組合子單元500用于組合第二篩選像素點集和第四像素點集，得到基準影像的第二目標匹配控制點集，即，將第二篩選像素點集中的像素點與第四像素點集中的像素點相加，得到第二目標匹配控制點集。例如:第二篩選像素點集中包含60個像素點，第四像素點集中包含20個像素點，第二目標匹配控制點中包含80個像素點。
[0121]校正單元600用于利用第二目標匹配控制點集對第一目標匹配控制點集進行校正，該校正單元600相當于校正單元50,在此不再贅述。
[0122]在本發明實施例中，通過對已經得到的第一像素點集合第二像素點集分別進行篩選，雖然篩選后第一像素點集中的像素點和第二像素點集中的像素點的數量均減少，但是得到的第一篩選像素點集中像素點的精度要高于第一像素點集中的像素點，同樣的，第二篩選像素點集中的像素點的精度也要高于第二像素點集中的像素點，將第一篩選像素點集與第三像素點集組合得到的第一目標匹配控制點中的像素點的精度也就變高，同樣得到的第二目標匹配控制點中的像素點的精度也就變高，達到了提高影像配準精確度的效果。
[0123]具體地，第一獲取模塊包括第一獲取子模塊用于從第一篩選像素點集和第二篩選像素點集中獲取初始配準點對(pi，pi’)。
[0124]從以上的描述中，可以看出，本發明解決了現有技術中影像配準中選取的目標區域邊緣的匹配控制點的數量較少而導致的影像配準精確度低的問題，進而達到了提高影像配準精確度的效果。
[0125]顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制于任何特定的硬件和軟件結合。
[0126]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種影像配準方法，其特征在于，包括: 獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的所述目標區域內部的第二像素點集，其中，所述目標區域為所述待配準影像和所述基準影像的重合區域； 獲取所述待配準影像的所述目標區域邊緣的第三像素點集和所述基準影像的所述目標區域邊緣的第四像素點集； 組合所述第一像素點集和所述第三像素點集，得到所述待配準影像的第一目標匹配控制點集； 組合所述第二像素點集和所述第四像素點集，得到所述基準影像的第二目標匹配控制點集；以及 利用所述第二目標匹配控制點集對所述第一目標匹配控制點集進行校正，得到配準影像。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，獲取所述待配準影像的所述目標區域邊緣的第三像素點集中的一個像素點和所述基準影像的所述目標區域邊緣的第四像素點集中的一個像素點包括: 獲取待添加像素點對(Pb，Pb’ )以及所述待添加像素點對(pb，pb’ )中的待添加像素點pb的坐標(pb.x,pb.y)和待添加像素點pb’的坐標(pb’.x,pb’.y),其中,所述待添加像素點Pb為所述待配準影像的邊上的像素點，所述待添加像素點Pb’為所述基準影像的邊上的像素點； 判斷所述待添加像素點Pb是否為目標像素點； 在判斷出所述待添加像素點Pb為目標像素點的情況下，對所述待添加像素點Pb的坐標(pb.X, pb.y)進行修正,得到目標坐標(pm.x, pm.y)； 將所述待添加像素點Pb的坐標(pb.x,pb.y)更改為所述目標坐標(pm.x,pm.y),根據所述目標坐標(pm.x，pm.y)從所述待配準影像的所述目標區域邊緣獲取所述待添加像素點Pb作為所述第三像素點集中的一個像素點；以及 根據所述待添加像素點Pb’的坐標(Pb’.x，pb’.y)，從所述基準影像的所述目標區域邊緣獲取所述待添加像素點Pb’作為所述第四像素點集中的一個像素點。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，判斷所述待添加像素點Pb是否為目標像素點包括: 從所述第一像素點集和所述第二像素點集中獲取初始配準點對(pi，Pi’)，其中，所述初始配準點對(pi，pi’ )中的初始配準點pi為所述第一像素點集中的像素點，所述初始配準點對(pi，pi’ )中的初始配準點pi’為所述第二像素點集中與所述初始配準點pi對應的像素點，i和i’均依次取I至η, η為所述第一像素點集中的像素點或所述第二像素點集中的像素點的個數； 獲取所述初始配準點對(pi，pi’ )中初始配準點pi’的坐標(pi’.x,pi’.y)； 根據所述待添加像素點Pb的坐標(pb.X, pb.y)與所述初始配準點pi’的坐標(pi’.x,pi’.y)計算得到相對距離dis[i’ ];以及 判斷相對距離dis[l]至相對距離dis[n]中最小的所述相對距離的值是否大于預設值， 其中，在判斷所述相對距離dis[l]至所述相對距離dis[n]中最小的所述相對距離的值大于所述預設值的情況下，確定所述待添加像素點Pb為所述目標像素點。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在判斷出所述待添加像素點Pb為目標像素點的情況下，對所述待添加像素點Pb的坐標(pb.x，pb.y)進行修正，得到目標坐標(pm.X，pm.y)包括: 根據接收的預設指令，在所述相對距離dis[l]至所述相對距離dis[n]中選擇j個最小的相對距離，并獲取與j個最小的相對距離對應的第一初始配準點對(pa，pa’)，其中，a和a’均依次取I至j，j為選擇的所述最小的相對距離的個數，第一初始配準點對(pa，pa’)為所述初始配準點對(pi，pi’ )中的初始配準點對； 計算所述第一初始配準點對(Pa，pa’ )的坐標偏移量的平均值(dx，dy);以及根據所述坐標偏移量的平均值(dx, dy)和所述待添加像素點pb的坐標(pb.x, pb.y)確定目標坐標(pm.X, pm.y)。
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，獲取待添加像素點對(pb，pb’)包括: 獲取所述待配準影像的邊Ak的長度和所述基準影像的邊Ak’，其中，k和k’依次取I至4 ； 根據所述邊Ak的長度與預設步長的商值，確定第一獲取次數mk ； 根據所述邊Ak’的長度與預設步長的商值，確定第二獲取次數mk’ ； 確定所述第一獲取次數mk為從所述邊Ak上獲取邊緣像素點的個數； 確定所述第二獲取次數mk’為從所述邊Ak’上獲取邊緣像素點的個數； 按照所述預設步長從所述邊Ak上獲取mk個所述邊緣像素點，作為所述待添加像素點Pb ;以及 按照所述預設步長從所述邊Ak’上獲取mk’個所述邊緣像素點，作為待添加像素點pb，。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的所述目標區域內部的第二像素點集之后，所述方法還包括分別篩選所述第一像素點集和所述第二像素點集，得到第一篩選像素點集和第二篩選像素點集，其中: 組合所述第一像素點集和所述第三像素點集，得到所述待配準影像的第一目標匹配控制點集包括:組合所述第一篩選像素點集和所述第三像素點集，得到所述待配準影像的第一目標匹配控制點集； 組合所述第二像素點和所述第四像素點集，得到所述基準影像的第二目標匹配控制點集包括:組合所述第二篩選像素點集和所述第四像素點集，得到所述基準影像的第二目標匹配控制點集。
7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的所述目標區域內部的第二像素點集之后，所述方法還包括分別篩選所述第一像素點集和所述第二像素點集，得到第一篩選像素點集和第二篩選像素點集，從所述第一像素點集和所述第二像素點集中獲取初始配準點對(pi，pi’ )包括: 從所述第一篩選像素點集和所述第二篩選像素點集中獲取所述初始配準點對(pi，pi，)。
8.一種影像配準裝置，其特征在于，包括: 第一獲取單元，用于獲取待配準影像的目標區域內部的第一像素點集和基準影像的所述目標區域內部的第二像素點集，其中，所述目標區域為所述待配準影像和所述基準影像的重合區域； 第二獲取單元，用于獲取所述待配準影像的所述目標區域邊緣的第三像素點集和所述基準影像的所述目標區域邊緣的第四像素點集； 第一組合單元，用于組合所述第一像素點集和所述第三像素點集，得到所述待配準影像的第一目標匹配控制點集； 第二組合單元，用于組合所述第二像素點集和所述第四像素點集，得到所述基準影像的第二目標匹配控制點集；以及 校正單元，用于利用所述第二目標匹配控制點集對所述第一目標匹配控制點集進行校正，得到配準影像。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第二獲取單元包括: 第一獲取子單元，用于獲取待添加像素點對(Pb，Pb’ )以及所述待添加像素點對(Pb，Pb’)中的待添加像素點Pb的坐標(pb.x，pb.y)和待添加像素點pb’的坐標(pb’.x，pb’.y)，其中，所述待添加像素點Pb為所述待配準影像的邊上的像素點，所述待添加像素點Pb’為所述基準影像的邊上的像素點； 判斷子單元，用于判斷所述待添加像素點Pb是否為目標像素點； 修正子單元，用于在判斷出所述待添加像素點Pb為目標像素點的情況下，對所述待添加像素點Pb的坐標(pb.X, pb.y)進行修正,得到目標坐標(pm.x, pm.y)； 第二獲取子單元，用于將所述待添加像素點Pb的坐標(pb.x,pb.y)更改為所述目標坐標(pm.x, pm.y),根據所述目標坐標(pm.x, pm.y)從所述待配準影像的所述目標區域邊緣獲取所述待添加像素點Pb作為所述第三像素點集中的一個像素點；以及 第三獲取子單元，用于根據所述待添加像素點Pb’的坐標(Pb’.X，Pb’.y)，從所述基準影像的所述目標區域邊緣獲取所述待添加像素點Pb’作為所述第四像素點集中的一個像素點。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述判斷子單元包括: 第一獲取模塊，用于從所述第一像素點集和所述第二像素點集中獲取初始配準點對(pi, pi’)，其中，所述初始配準點對(pi，pi’ )中的初始配準點pi為所述第一像素點集中的像素點，所述初始配準點對(pi，pi’ )中的初始配準點pi’為所述第二像素點集中與所述初始配準點pi對應的像素點，i和i’均依次取I至η，η為所述第一像素點集中的像素點或所述第二像素點集中的像素點的個數； 第二獲取模塊，用于獲取所述初始配準點對(pi，pi’)中初始配準點pi’的坐標(pi’.X，pi，.y); 第一計算模塊，用于根據所述待添加像素點Pb的坐標(pb.x,pb.y)與所述初始配準點pi’的坐標(pi’.x，pi’.y)計算得到相對距離dis[i’ ];以及 判斷模塊，用于判斷相對距離dis[l]至相對距離dis[n]中最小的所述相對距離的值是否大于預設值， 其中，在判斷所述相對距離dis[l]至所述相對距離dis[n]中最小的所述相對距離的值大于所述預設值的情況下，確定所述待添加像素點Pb為所述目標像素點。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述修正子單元包括: 選擇模塊，用于根據接收的預設指令，在所述相對距離dis[l]至所述相對距離dis[n]中選擇j個最小的相對距離，并獲取與j個最小的相對距離對應的第一初始配準點對(Pa，Pa’)，其中，a和a’均依次取I至j，j為選擇的所述最小的相對距離的個數，第一初始配準點對(pa, pa’ )為所述初始配準點對(pi，pi’ )中的初始配準點對； 第二計算模塊，用于計算所述第一初始配準點對(Pa，Pa’ )的坐標偏移量的平均值(dx, dy);以及 第一確定模塊，用于根據所述坐標偏移量的平均值(dx，dy)和所述待添加像素點Pb的坐標(pb.X, pb.y)確定目標坐標(pm.x, pm.y)。
12.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述第一獲子單元包括: 第三獲取模塊，用于獲取所述待配準影像的邊Ak的長度和所述基準影像的邊Ak’，其中，k和k’依次取I至4 ; 第二確定模塊，用于根據所述邊Ak的長度與預設步長的商值，確定第一獲取次數mk ； 第三確定模塊，用于根據所述邊Ak’的長度與預設步長的商值，確定第二獲取次數mk，； 第四確定模塊，用于確定所述第一獲取次數mk為從所述邊Ak上獲取邊緣像素點的個數； 第五確定模塊，用于確定所述第二獲取次數mk’為從所述邊Ak’上獲取邊緣像素點的個數； 第四獲取模塊，用于按照所述預設步長從所述邊Ak上獲取mk個所述邊緣像素點，作為所述待添加像素點Pb;以及 第五獲取模塊，按照所述預設步長從所述邊Ak’上獲取mk’個所述邊緣像素點，作為待添加像素點Pb’。
13.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括篩選單元，用于分別篩選所述第一像素點集和所述第二像素點集，得到第一篩選像素點集和第二篩選像素點集，其中: 第一組合單元包括第一組合子單元，用于組合所述第一篩選像素點集和所述第三像素點集，得到所述待配準影像的第一目標匹配控制點集； 第二組合單元包括第二組合子單元，用于組合所述第二篩選像素點集和所述第四像素點集，得到所述基準影像的第二目標匹配控制點集。
14.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括篩選單元，用于分別篩選所述第一像素點集和所述第二像素點集，得到第一篩選像素點集和第二篩選像素點集，其中，所述第一獲取模塊包括: 第一獲取子模塊，用于從所述第一篩選像素點集和所述第二篩選像素點集中獲取所述初始配準點對(pi，pi’ ) ο
【文檔編號】G06T7/00GK104240261SQ201410536323
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月11日 優先權日:2014年10月11日
【發明者】陳景偉, 徐成華, 楊鶴松 申請人:中科九度(北京)空間信息技術有限責任公司