(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211074672.8
(22)申请日 2022.09.01
(71)申请人 煤炭科学研究总院有限公司
地址 100013 北京市朝阳区和平里青年沟
东路5号
(72)发明人 马永壮 程健 李昊 孙大智
杨国奇 孙闯
(74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事
务所(普通 合伙) 11201
专利代理师 孟洋
(51)Int.Cl.
G06V 10/75(2022.01)
G06V 10/26(2022.01)
G06V 10/44(2022.01)
(54)发明名称
图像特征点匹配方法、 装置以及存 储介质
(57)摘要
本公开提出一种图像特征点匹配方法、 装置
以及存储介质, 该方法包括: 确定两个图像中特
征点的多个候选匹配点对, 并将多个候选匹配点
对映射为网络图, 并基于图像视差信息, 建立表
征网络图中多个候选匹配点标记为正确匹配点
对或错误匹配点对所需能量的第一能量函数, 以
及利用最大流/最小割算法求解网络图的最小割
作为第一能量函数的最优值, 并根据最小割确定
正确匹配点对和错误匹配点对, 能够利用图割原
理确定图像中正确的匹配点对, 该过程不需要依
赖阈值的设定, 因此提升特征点匹配的的准确
性, 此外本方案不需要进行模型训练, 具有较强
的场景泛化能力。 从而, 提升特 征点匹配的效果。
权利要求书2页 说明书9页 附图4页
CN 115482403 A
2022.12.16
CN 115482403 A
1.一种图像特 征点匹配方法, 其特 征在于, 所述方法包括:
确定两个图像中特 征点的多个候选匹配点对;
将所述多个候选匹配点对映射 为网络图;
基于图像视差信 息, 建立表征所述网络图中多个候选匹配点标记为正确匹配点对或错
误匹配点对所需能量的第一能量 函数; 以及
利用最大流/最小割算法求解所述网络 图的最小割作为所述第一能量函数的最优值,
并根据所述 最小割确定所述 正确匹配点对和所述 错误匹配点对。
2.如权利要求1所述的方法, 其特 征在于, 所述第一能量 函数表示 为:
E(X)=∑i∈VE1(Xi)+λ*∑(i, j∈ ε )E2(Xi, Xj)
其中, V表示所述网络图中多个候选匹配点对, ε表示所述网络图中相邻两个候选匹配
点对之间的边;
E1(Xi)为第二能量函数, 表征候选匹配点对i标记为Xi时的能量, Xi属于正确匹配点标签
或者错误匹配点标签;
E2(Xi, Xj)为第三能量函数, 表征相邻两个候选匹配点对i和j标记为Xi和Xj时的能量, Xi
和Xj分别属于正确匹配点标签或者 错误匹配点标签, λ表示权 重系数。
3.如权利要求2所述的方法, 其特 征在于, 所述方法还 包括:
基于图像视 差信息, 定义每 个候选匹配点对周围邻域内的匹配点对数量;
根据所述匹配点对数量, 建立所述第二能量 函数。
4.如权利要求3所述的方法, 其特征在于, 所述根据所述匹配点对数量, 建立所述第二
能量函数, 包括:
在所述匹配点对数量大于等于设定阈值的情况 下, 所述第二能量 函数表示 为:
E1(Xi=1)=0 E1(Xi=0)=∞
其中, Xi=1表示候选匹配点对i标记为正确匹配点标签1, Xi=0表示候选匹配点对i标
记为错误匹配点标签0 。
5.如权利要求4所述的方法, 其特征在于, 所述根据所述匹配点对数量, 建立所述第二
能量函数, 包括:
在所述匹配点对数量 为零的情况 下, 所述第二能量 函数表示 为:
E1(Xi=1)=∞ E1(Xi=0)=0。
6.如权利要求4所述的方法, 其特征在于, 所述根据所述匹配点对数量, 建立所述第二
能量函数, 包括:
在所述匹配点对数量小于所述设定 阈值且不为零的情况下, 确定所述候选匹配点对的
相似度; 以及
根据所述相似度、 所述设定阈值以及所述匹配点对数量, 建立所述第 二能量函数, 所述
第二能量 函数表示 为:
其中, ci表示所述相似度, ni表示所述匹配点对数量, N表示所述设定阈值。
7.如权利要求2所述的方法, 其特 征在于, 所述方法还 包括:
基于图像视 差信息, 分别确定所述相邻两个候选匹配点对连线与水平线的夹角; 以及权 利 要 求 书 1/2 页
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2根据所述夹角的关系建立所述第三能量 函数, 其中, 所述第三能量 函数表示 为:
E2(Xi, Xj)=exp(‑| θa, b‑θc, d|/2)
其中, θa, b和 θc, d分别表示相邻两个候选匹配点对i和j的所述夹角。
8.一种图像特 征点匹配装置, 其特 征在于, 包括:
确定模块, 用于确定 两个图像中特 征点的多个候选匹配点对;
构造模块, 用于将所述多个候选匹配点对映射 为网络图;
第一建立模块, 用于基于 图像视差信息, 建立表征所述网络 图中多个候选匹配点标记
为正确匹配点对或错 误匹配点对所需能量的第一能量 函数; 以及
求解模块, 用于利用最大流/最小割算法求解所述网络 图的最小割作为所述第一能量
函数的最优值, 并根据所述 最小割确定所述 正确匹配点对和所述 错误匹配点对。
9.如权利要求8所述的装置, 其特 征在于, 所述第一能量 函数表示 为:
E(X)=∑i∈VE1(Xi)+λ*∑(ij∈ ε )E2(Xi, Xj)
其中, E(X)表示所述第一能量函数, V表示所述网络图中多个候选匹配点对, ε表示所述
网络图中相邻两个候选匹配点对之间的边;
E1(Xi)为第二能量函数, 表征候选匹配点对i标记为Xi时的能量, Xi属于正确匹配点标签
或者错误匹配点标签;
E2(Xi, Xj)为第三能量函数, 表征相邻两个候选匹配点对i和j标记为Xi和Xj时的能量, Xi
和Xj分别属于正确匹配点标签或者 错误匹配点标签, λ表示权 重系数。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质, 其中, 所述计算机指令用于
使计算机执 行根据权利要求1 ‑7中任一项所述的方法。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 图像特征点匹配方法、装置以及存储介质
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