[发明专利]图像匹配方法和图像匹配装置

说明书

公开了图像匹配方法和图像匹配装置。所示图像匹配方法，应用于一多重成像设备，所述多重成像设备包括全景相机和非全景相机，所述方法包括：由所述全景相机拍摄全景图像；将所述全景图像变换为透视图；确定全景相机与非全景相机间的相对角度，并查找与之对应的单应矩阵；通过利用所述单应矩阵将所述非全景图像投影到所述透视图的对应区域，来实现所述非全景图像与所述透视图之间的图像匹配；将投影后的非全景图像与所述透视图叠加；以及将叠加后的图像反变换回全景图像。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，更具体地说，涉及应用于多重成像设备的图像匹配方法和图像匹配装置。

背景技术

自古以来，人们就渴望着能够得到周围世界的图像。从手工描绘，到胶片相机，再到数码相机和各种专用相机，成像技术经历着漫长而越来越高速的演进。

近年来，随着电子科技的发展，使用单一相机来进行拍摄已经不再能满足人们的需求。例如，一种可能的多重成像设备包括全景相机和非全景相机。其中，通过全景相机来拍摄广角图像，比如360度范围的图像，同时利用非全景相机拍摄某个感兴趣区域的细节。

然而，传统的多重成像设备并未涉及全景图像和非全景图像的实时匹配以及叠加与融合。所公开的匹配方法通常是基于特征检测的方法，如SIFT(Scale InvariantFeature Transformation),SURF(speeded up robust features)或ORB(Oriented FASTand Rotated BRIEF)等。但是，在基于特征检测的方法中，由于需要针对每一帧图像进行特征点的检测与匹配，因此通过这种方法执行的匹配比较耗时。

发明内容

鉴于以上情形，期望提供能够提高匹配速度的全景图像与非全景图像之间的图像匹配方法和图像匹配装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种图像匹配方法，应用于一多重成像设备，所述多重成像设备包括全景相机和非全景相机，所述方法包括：由所述全景相机拍摄全景图像，并且由所述非全景相机拍摄非全景图像；将所述全景图像变换为透视图；确定全景相机与非全景相机间的相对角度，并查找与之对应的单应矩阵；通过利用所述单应矩阵将所述非全景图像投影到所述透视图的对应区域，来实现所述非全景图像与所述透视图之间的图像匹配；将投影后的非全景图像与所述透视图叠加；以及将叠加后的图像反变换回全景图像。

优选地，在根据本发明实施例的方法中，在由所述全景相机拍摄全景图像之前，所述方法进一步包括：将所述全景相机和所述非全景相机设置到特定相对角度；由所述全景相机拍摄测试全景图像，并且由所述非全景相机拍摄测试非全景图像；将所述测试全景图像变换为测试透视图；标注所述测试透视图与所述测试非全景图像中的对应特征点；基于所述对应特征点确定单应矩阵，其中通过所述单应矩阵能够将所述测试非全景图像投影到所述测试透视图的对应区域以实现所述测试非全景图像与所述测试透视图之间的图像匹配；以及将所确定的单应矩阵与所述特定相对角度相关联地存储。

优选地，在根据本发明实施例的方法中，由所述全景相机拍摄测试全景图像的步骤进一步包括由所述全景相机拍摄关于一校正板的图像，并且由所述非全景相机拍摄测试非全景图像的步骤进一步包括由所述非全景相机拍摄关于同一校正板的图像。

优选地，在根据本发明实施例的方法中，所述非全景相机为能够变焦的相机，且所述方法进一步包括：保持所述全景相机与所述非全景相机间的所述相对角度不变，由所述非全景相机拍摄多个变焦图像；通过利用所述单应矩阵将所述多个变焦图像投影到所述透视图的对应区域，来实现所述多个变焦图像与所述透视图之间的图像匹配；以及将在该相对角度处拍摄的多个图像相关联，并基于投影后的多个变焦图像，响应于用户的输入而呈现放大和/或缩小效果。