专利汇可以提供一种快速图像配准及其标定方法及实现其的系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种快速 图像配准 及标定方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:选择成像定标点,采集其基准图像和待配准图像并存储;步骤2:分别在所述基准图像和所述待配准图像中确定成像定标点的坐标,计算仿射变换的缩放参数和偏移量;步骤3:仿射变换,根据步骤2中的缩放参数和偏移量计算所述基准图像的 像素 在所述待配准图像中的坐标;步骤4:图像配准,根据所述步骤3中得到的坐标从所述存储的待配准图像中读取相应的所述待配准图像像素,并将其与所述基准图像像素相与,得到配准图像的码流。本发明还涉及一种实现快速图像配准及标定方法的系统。,下面是一种快速图像配准及其标定方法及实现其的系统专利的具体信息内容。
1.一种快速图像配准及标定方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:选择成像定标点,采集其基准图像和待配准图像并存储;
步骤2:分别在所述基准图像和所述待配准图像中确定成像定标点的坐标,计算仿射变换的缩放参数和偏移量;
步骤3:仿射变换,根据步骤2中的缩放参数和偏移量计算所述基准图像的像素在所述待配准图像中的坐标;
步骤4:图像配准,根据所述步骤3中得到的坐标从所述存储的待配准图像中读取相应的所述待配准图像像素,并将其与所述基准图像像素相与,得到配准图像的码流。
2.根据权利要求1所述的一种快速图像配准及标定方法,其特征在于:所述步骤1具体为:
步骤1.1:搭建带有4个成像定标点A、B、C、D为成像目标的图像采集平台,拍摄待配准图像和基准图像;
步骤1.2:将所述待配准图像存储,并找到每一帧待配准图像的起始位置;
步骤1.3:分离出每一行和每一列的起始段,在每一帧内对行计数,从1到576,在每一行内对列计数,从1到720,丢掉待配准图像的帧头、行头、帧尾;
步骤1.4:将各行列的有效像素分别存入FPGA中的存储块,图像处理板中的FPGA划分出3个存储块D1、D2、D3,分别存储3帧待配准图像。
3.根据权利要求2所述的一种快速图像配准及标定方法,其特 征在于:所述步骤2具体为:
步骤2.1:将采集的所述4个成像定标点在所述待配准图像中的的坐标(xa,ya)、(xb,yb)、(xc,yc)、(xd,yd),在所述基准图像中的坐标为(xa′,ya′)、(xb′,yb′)、(xc′,yc′)、(xd′,yd′),设定所述仿射变换的缩放参数为RHX1、RHY1、RVX1、RVY1,所述仿射变换的水平方向和垂直方向的偏移量为L1、C1,以A、B、C点的坐标构建如下方程组,
求解所述方程组得到RHX1、RHY1、RVX1、RVY1,同样以B、C、D点的坐标构建方程组可以求得RHX2、RHY2、RVX2、RVY2,与RHX1、RHY1、RVX1、RVY1求平均值得到仿射变换缩放参数RHX、RHY、RVX、RVY;
步骤2.2:通过构建如下方程组计算出所述A点的偏移量La、Ca:
同样以B、C、D点的坐标构建方程组可以求得Lb、Cb,Lc、Cc,Ld、Cd,求平均值得到仿射变换的偏移量L、C。
4.根据权利要求1所述的一种快速图像配准及标定方法,其特征在于:所述步骤3具体为:
步骤3.1:根据步骤2中拍摄基准图像的相机的变焦倍数,读出步骤2中相应的缩放参数和偏移量参数;
步骤3.2:分析基准图像的制式,找到每一帧基准图像的起始位 置,分离出每一行的起始段,保留基准图像的帧头、行头和帧尾,在各行列的有效像素通过之前6个时钟周期,根据6个参数RHX、RHY、RVX、RVY、L、C计算基准图像某像素在待配准图像中相应像素的坐标;
步骤3.3:根据下列方程组得到所述基准图像中像素在所述待配准图像中相应的像素的坐标,
所述y原始′为基准图像的行坐标,所述y变换′为变换以后的坐标,
所述(x1′,y1′)为基准图像中某点变换后的坐标,所述(x1,y1)为待配准图像中相应像素的坐标。
5.根据权利要求4所述的一种快速图像配准及标定方法,其特征在于:所述待配准图像中相应像素的坐标(x1,y1)如果不是整数,需要对像素插值,具体如下:
所述待配准图像的像素坐标的行坐标在1到576范围内,所述待配准图像的像素坐标的列坐标在1到720范围内,则舍去小数部分,仅取整数部分,
然后将经过上述处理后的行坐标进行根据如下方程组反变换,
所述y原始为待配准图像的行坐标,所述y变换为变换以后的坐标;
所述待配准图像的像素坐标的行坐标小于1大于576,所述待配准图像的像素坐标的列坐标小于1大于720,则重新仿射变换取得相 应的待配准图像的像素坐标。
6.根据权利要求5所述的一种快速图像配准及标定方法,其特征在于:所述步骤4具体为:从FPGA内部的存储块中寻址到待配准图像中的像素,并将其8位像素值与相应的基准图像像素值相与,得到配准图像的码流。
7.根据权利要求6所述的一种快速图像配准及标定方法,其特征在于:所述“从FPGA内部的存储块中寻址到待配准图像中的像素”具体为:按一定的顺序从3个存储块中读取待配准图像。
8.根据权利要求7所述的一种快速图像配准及标定方法,其特征在于:所述“按一定的顺序从3个存储块中读取待配准图像”具体为:当读写状态机正在将待配准图像写入D1时,从D3中寻址,此时处于S1状态;
当读写状态机正在将待配准图像写入D2时,从D1中寻址,此时处于S2状态;
当读写状态机正在将待配准图像写入D3时,读状态机从D2中寻址,此时处于S3状态。
9.根据权利要求1至8任一项所述的快速图像配准及标定方法,其特征在于:还包括步骤6,
判断配准图像是否准确,如果不准确,则返回步骤1。
10.一种实现权利要求1至9任一项所述的快速图像配准及标定方法的系统,其特征在于:包括图像采集模块、图像存储模块、图像处理模块,
所述图像采集模块,用于基准图像和待配准图像的采集;
所述图像存储模块,用于存储所述图像采集模块采集的图像;
所述图像处理模块,包括图像仿射变换模块和图像配准模块,
所述图像仿射变换模块,用于对所述图像存储模块中的图像进行仿射变换;
所述图像配准模块,用于将经仿射变换后的图像进行配准。
11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于:所述图像采集模块包括用于采集待配准图像的第一相机,用于采集基准图像的第二相机,用于固定所述第一相机和所述第二相机的固定支架,以及带有成像定标点的成像目标,所述的待成像平面与所述第一相机和所述第二相机的镜面平行。
12.根据权利要求10所述的系统,其特征在于:所述图像处理模块还包括像素差值模块以及参数提取模块,
所述参数提取模块,用于采集所述仿射变换的缩放参数及偏移量参数;
所述像素差值模块,用于对不是整数的仿射变换后的图像的像素坐标进行像素差值,以便于从所述图像存储模块中找到相应的图像像素。
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