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申请/专利权人：河北汉光重工有限责任公司

摘要：本发明提供一种基于边缘信息的图像匹配方法，所述方法包括对模板图像和待测目标图像分别进行金字塔分层；设置所述模板图像各层的旋转步长；对各金字塔层下的所述模板图像进行旋转；获取旋转图像集中每张图像的边缘梯度信息；获取待测目标图像中每个金字塔层图像的边缘梯度信息；基于当前金字塔层的上一层的匹配信息中相似度最大的结果，设置当前金字塔层的搜索范围；基于当前金字塔层的搜索范围进行匹配，获取当前金字塔层的匹配信息；当前金字塔层为最底层金字塔层，当前金字塔层的匹配信息记为目标的最终匹配位置。本方法能够在待测目标图像出现缩放、旋转、遮挡、光照不均、背景杂乱等情况下实现快速、稳定、高精度的匹配定位。

主权项：1.一种基于边缘信息的图像匹配方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S101：设置金字塔层数，对模板图像和待测目标图像分别进行金字塔分层；步骤S102：设置所述模板图像各层的旋转步长；在一个圆周范围内，依据所述旋转步长，对各金字塔层下的所述模板图像进行旋转，每旋转一次得到一个旋转图像；得到各金字塔层的旋转图像集Min；其中，i表示金字塔层，n表示第i层中旋转图像的个数；步骤S103：获取所述旋转图像集Min中每张图像的边缘梯度信息；步骤S104：获取所述待测目标图像中每个金字塔层图像的边缘梯度信息；步骤S105：将所述待测目标图像最顶层金字塔层作为当前金字塔层，在当前金字塔层搜索模板图像，计算所述模板图像与所述待测目标图像的相似度，得到第一匹配信息；步骤S106：若当前金字塔层为最底层金字塔层，当前金字塔层的匹配信息记为目标的最终匹配位置ufinal，vfinal，θfinal，方法结束；否则，将当前金字塔层的下一层置为当前金字塔层；其中，ufinal，vfinal，θfinal分别为最终匹配位置的x坐标、最终匹配位置的y坐标、最终匹配位置对应模板图像的旋转角度值；步骤S107：基于当前金字塔层的上一层的匹配信息中相似度最大的结果ui+1，vi+1，θi+1，设置当前金字塔层的搜索范围ui+1±Δu,vi+1±Δv,θi+1±AngleStepi+1；其中，ui+1，vi+1为当前金字塔层的上一层中得出相似度最大的匹配点的坐标信息，θi+1为当前金字塔层的上一层得出的角度信息，Δu和Δv为根据图像大小设置的坐标差值，AngleStepi+1为当前金字塔层的上一层的旋转步长；基于当前金字塔层的搜索范围进行匹配，获取当前金字塔层的匹配信息；进入步骤S106；所述步骤S101：对模板图像和待测目标图像分别进行金字塔分层，获取所需金字塔层数，包括：步骤S1011：获取图像缩小后的长度及宽度：Li＝Lki公式1其中，i表示第i个金字塔分层；L表示图像初始的长度及宽度，即金字塔最底层的长度及宽度；Li表示第i层金字塔的长度及宽度；k表示图像缩小的倍数，k≥2；步骤S1012：根据所述图像缩小后的长度及宽度，获取所需金字塔层数ic：采用sobel算子提取各金字塔层的特征点，如果模板图像金字塔中第ic+1层图像的特征点数目小于或等于预设特征点数目阈值，第ic层图像的特征点数目大于预设特征点数目阈值，且第ic层图像的特征点数目是第0～ic层图像的特征点数目中最少的，则将模板图像所需金字塔层数确定为ic层；将待测目标图像的金字塔层数设置为ic层。

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