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一种融合颜色和尺度特征的ORB图像匹配方法

发布时间: 2022-11-29

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 发明专利
行业领域:
电子信息技术
成果介绍
针对传统ORB算法因忽略图像颜色信息,对光照变化的鲁棒性较差,易造成误匹配的情况,本发明公开了一种融合颜色和尺度特征的ORB图像匹配方法。所述方法包括:首先使用颜色不变量模型对彩色图像进行预处理,求出图像的颜色不变量,以颜色不变量作为输入信息,建立积分图像,采用盒式滤波器建立尺度空间,使用快速Hession矩阵检测极值点,提取具有尺度不变性的特征点,然后使用rBRIEF算法得到特征描述符,最后采用汉明距离和改进RANSAC算法去除误匹配点。本发明在保证ORB算法特点的基础上,改善了ORB算法在颜色不同而对应灰度值相同区域正确匹配率低的问题,并且使算法具备尺度不变性,解决了特征点分布不均匀的情况,提高了图像发生尺度变化时匹配精度。
成果亮点
针对现有方法的不足,本发明提供一种融合颜色和尺度特征的ORB图像匹配方法,目的是为了解决传统ORB算法在颜色不同而对应灰度值相同区域正确匹配率低的问题,在图像匹配过程中即体现了ORB算法的快速性,又充分利用了图像的颜色信息,并且提高了算法在发生尺度变化时的正确匹配率。首先使用颜色不变量模型对彩色图像进行预处理,求出图像的颜色不变量,以颜色不变量作为输入信息,建立积分图像,采用盒式滤波器建立尺度空间,使用快速Hession矩阵检测极值点,提取具有尺度不变性的特征点,然后使用rBRIEF算法得到特征描述符,最后采用汉明距离和改进RANSAC算法去除误匹配点。本发明在保证ORB算法特点的基础上,通过引入颜色不变量模型,充分利用图像的颜色信息,改善了ORB算法在颜色不同而对应灰度值相同区域正确匹配率低的问题,采用盒式滤波的方法来构建尺度空间,在不同尺度下搜索特征点,该方法在获取特征点的数量上和质量上都有着较好的稳定性,使得ORB算法具备了尺度不变性,解决了ORB算法特征点分布不均匀的情况,提高了匹配精度。
团队介绍
材料科学与化学工程学院现有教职工170人,其中新世纪百千万人才工程国家级人选1人,教育部新世纪人才1人,全国优秀教师1人,龙江学者3人,省杰青4人,省思政名师1人,省级教学师德标兵4人,黑龙江省研究生优秀导师团队2个,博士生导师25人,硕士生导师106人。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间:2023-11-11

张光普

哈尔滨工程大学

综合评价

技术前景广阔,具备技术成果转移转化要求。
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评价单位:“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间:2022-12-08

宋奇慧

千慧科技服务有限公司

总经理

综合评价

针对现有方法的不足,本发明提供一种融合颜色和尺度特征的ORB图像匹配方法,目的是为了解决传统ORB算法在颜色不同而对应灰度值相同区域正确匹配率低的问题,在图像匹配过程中即体现了ORB算法的快速性,又充分利用了图像的颜色信息,并且提高了算法在发生尺度变化时的正确匹配率。首先使用颜色不变量模型对彩色图像进行预处理,求出图像的颜色不变量,以颜色不变量作为输入信息,建立积分图像,采用盒式滤波器建立尺度空间,使用快速Hession矩阵检测极值点,提取具有尺度不变性的特征点,然后使用rBRIEF算法得到特征描述符,最后采用汉明距离和改进RANSAC算法去除误匹配点。本发明在保证ORB算法特点的基础上,通过引入颜色不变量模型,充分利用图像的颜色信息,改善了ORB算法在颜色不同而对应灰度值相同区域正确匹配率低的问题,采用盒式滤波的方法来构建尺度空间,在不同尺度下搜索特征点,该方法在获取特征点的数量上和质量上都有着较好的稳定性,使得ORB算法具备了尺度不变性,解决了ORB算法特征点分布不均匀的情况,提高了匹配精度。
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