[发明专利]一种适用于自动装配的图像特征点对快速筛选方法及系统

权利要求书

1.一种适用于自动装配的图像特征点对快速筛选方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一：确定待参考图像和样本图像；

步骤二：将参考图像与样本图像分割成以特定长宽的矩形为单元的平面网格，计算每个矩形单元的代表特征点的BRIEF特征向量；

步骤三：样本图像中的每个矩形单元的代表特征点与参考图像中的每个矩形单元的代表特征点进行匹配得到一组匹配特征点对集合；根据该组匹配特征点对集合得到最优的三对匹配特征点对作为初始特征点对，根据初始特征点对拟合得到初始仿射变换参数；

步骤四：根据步骤三中的初始仿射变换参数和步骤三中的初始特征点对确定样本初始三角剖分和参考初始三角剖分；

步骤五：根据步骤四中的样本初始三角剖分和参考初始三角剖分确定样本拓扑结构和参考拓扑结构；

步骤六：根据样本拓扑结构和参考拓扑结构对匹配特征点对集合中的匹配特征点对进行筛选；其中，

步骤三具体包括：

根据Hamming距离约束原则，样本图像中的每个矩形单元的代表特征点与参考图像中的每个矩形单元的代表特征点进行匹配得到一组匹配特征点对集合，其中，每对特征点对中位于样本图像中的特征点称为样本匹配特征点，每对特征点对中与样本匹配特征点对应的位于参考图像中的特征点称为参考匹配特征点；

预设最大迭代次数，在步骤二中所述的匹配特征点对集合中无重复选取三对匹配特征点对进行迭代，迭代结束后获取最优的三对匹配特征点对作为初始匹配特征点对，根据初始匹配特征点对拟合得到初始变换参数，其中初始匹配特征点对包括三个位于样本图像中的初始样本匹配特征点和三个位于参考图像中的初始参考匹配特征点；

步骤四具体包括：建立样本图像坐标系和参考图像坐标系，在样本图像坐标系内模拟三个坐标点形成样本外围三角形，将样本外围三角形包围步骤二中所述样本图像中的每个矩形单元的代表特征点；

根据步骤三中所述初始仿射变换参数将样本外围三角形的三个顶点变换至参考图像坐标系下形成参考外围三角形；

按照Bowyer-Watson方法分别将样本外围三角形各顶点与步骤三中的三个位于样本图像中的初始样本匹配特征点连接形成样本初始三角剖分，将参考外围三角形的各顶点与步骤三中的三个位于参考图像中的初始参考匹配特征点连接形成参考初始三角剖分；

步骤六具体包括:

步骤(61):按照Bowyer-Watson方法中对三角剖分连接方向的定义，在步骤五中所述的样本拓扑结构和参考拓扑结构中按照一致的连接方向进行遍历，每次遍历时同时选取样本拓扑结构中与当前插入样本匹配特征点连接的顶点以及参考拓扑结构中与当前插入参考匹配特征点连接的顶点，判断两个对应顶点是否属于一对匹配特征点对,遍历完毕之后如果插入的样本匹配特征点在样本拓扑结构的连接顶点和参考匹配特征点在参考拓扑结构连接的对应顶点都属于一对匹配特征点对，则跳转至步骤(62)；如果不满足则在样本拓扑结构中删除与插入的样本匹配特征点的连接关系，以及参考拓扑结构中删除与插入参考匹配特征点对的连接关系，跳转至步骤五选取新的插入特征点对；

步骤(62):预设三角形相似敏感性系数阈值，按照Bowyer-Watson方法中对三角剖分连接方向的定义，在步骤五中所述的样本拓扑结构和参考拓扑结构中按照一致的连接方向进行遍历，每次遍历时同时选取样本拓扑结构中以插入样本匹配特征点为顶点的三角形，以及参考拓扑结构中以插入参考特征点为顶点三角形，计算两个三角形的相似敏感性系数并判断是否小于预设阈值,遍历结束后如果样本拓扑结构中所有的以插入样本匹配特征点为顶点的三角形与参考拓扑结构中以插入参考匹配特征点为顶点的对应三角形的三角形相似敏感性系数小于阈值，则保留当前的样本拓扑结构和参考拓扑结构，如果不满足则在样本拓扑结构中删除与插入的样本匹配特征点的连接关系，以及参考拓扑结构中删除与插入参考匹配特征点对的连接关系，同时跳转至步骤五选取新的插入特征点对，如果达到步骤三中最大迭代次数则跳转至步骤(63)；

步骤(63)：记录最终样本拓扑与参考拓扑结构中对应匹配的顶点为筛选后剩余的特征点对。