[发明专利]基于仿射变换配准算法的羊体体尺测量方法及系统

权利要求书

1.一种基于仿射变换配准算法的羊体体尺测量方法，其特征在于，以确定尺寸的标准羊的二值化图像作为模板，与待测羊的二值化图像进行配准，得到配准参数，根据配准参数和标准羊的尺寸计算得到待测羊的尺寸，即体长和体宽信息；

所述的配准是指：采用仿射变换来实现两幅图像间的配准和变换，该仿射变换包括平移、旋转、缩放、反射和剪切；

所述的仿射变换是指：

其中：

标准羊的二值化图像点位置坐标为(x,y)，变换后标准羊的二值化图像中对应点坐标为(x',y')，r代表尺度因子，θ表示旋转角度，用Δx和Δy分别表示X轴和Y轴方向的位移；

所述的配准，具体采用灰度平均差法在相似度模板中计算标准羊f(X)和待测羊的二值化图像在区域T_t(X)的取值m(T_t(X))的相似性测度，即通过线性插值方法得到待测羊的二值化图像在区域T_t(X)的取值其中：T_t(X_i)为灰度值，ω_i为各临近点的权值；

相似性测度为：其中：R_i、F_i分别为标准羊和待测羊的二值化图像中对应像素点灰度值，N表示该区域的像素点数；

所述的灰度平均差法具体包括以下步骤：

1)将标准模板羊和待测羊图像通过多分辨率策略分为两层，第一层为低分辨率图像，第二层为高分辨率图像；

2)得到两幅低分辨率图像的灰度值，通过灰度平均差法计算两幅低分辨率图像的相似性测度，通过迭代获得两幅低分辨率图像的配准参数作为高分辨率图像配准的初始参数；

3)利用配准参数调整两幅高分辨率图像位置，通过灰度平均差法计算两幅高分辨率图像的相似性测度，通过迭代获得两幅高分辨率图像配准成功的最优配准参数以及浮动图像在最优变换下的插值图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的模板，通过以下方式得到：当标准羊进入测量设备后，控制摄像头对标准羊图像进行采集，采集到的标准羊彩色图像会作为二值灰度转换的分割目标，然后对该原始模板图像进行分割处理去除背景区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的迭代中，步长为1，最大迭代次数为300。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的最优配准参数包括：浮动图像在x和y轴方向上的平移量、浮动图像围绕中心点旋转的角度、浮动图像与参考图像在横坐标和纵坐标方向上的缩放比例。

5.一种实现上述任一权利要求所述方法的系统，其特征在于，包括：图像采集装置、图像分割模块、图像配准模块和结果输出模块，其中：图像采集装置与计算机相连并传输模板羊彩色图像和采样羊彩色图像信息，图像分割模块与模板图像输出接口、采样图像输出接口相连并传输经二值化和大金法分割后输出的图像信息，图像配准模块与图像分割输出接口相连并传输用仿射变换配准算法将采样分割结果和模板分割结果配准的参数信息，最后输出模块计算配准参数与模板羊体长体宽的参数关系输出待测羊的尺寸。