專利名稱：圖像序列配準(zhǔn)方法
圖像序列配準(zhǔn)方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于數(shù)字圖像處理技術(shù)及OCR(光學(xué)字符識別)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種圖 像序列配準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
電子掃描筆(簡稱掃描筆)是OCR的重要應(yīng)用之一。掃描筆的技術(shù)原理大致為 首先，光學(xué)攝像頭按照一定頻率對被掃描資料進(jìn)行連續(xù)拍照，獲取被掃資料的圖像序列。然 后將圖像序列拼接成一幅全景圖像并進(jìn)行OCR處理。圖像拼接的核心就是進(jìn)行相鄰圖像幀 的配準(zhǔn)。
圖像配準(zhǔn)方法常見的有基于像素的配準(zhǔn)?；谙袼氐呐錅?zhǔn)方法通常包括在時(shí)域內(nèi) 基于像素的配準(zhǔn)方法和在頻域內(nèi)基于像素的配準(zhǔn)方法兩類。
頻域內(nèi)基于像素的配準(zhǔn)方法主要是相位相關(guān)算法，由于假設(shè)圖像具有周期性，當(dāng) 圖像重疊率較大時(shí)，可以近似認(rèn)為滿足周期性假設(shè)，配準(zhǔn)效果較好。但是當(dāng)圖像重疊區(qū)域較 小時(shí)，算法就會(huì)失敗，無法實(shí)現(xiàn)配準(zhǔn)。因此，頻域內(nèi)基于像素的配準(zhǔn)方法的魯棒性較差。
時(shí)域內(nèi)基于像素的配準(zhǔn)方法常用的方法之一是全局搜索法。在全局搜索法中，待 配準(zhǔn)的圖像通常是彩色或灰度圖像。全局搜索算法就是逐像素計(jì)算彩色或灰度圖像的重疊 區(qū)域相似性。相似性一般采用相關(guān)系數(shù)(correlation coefficent)或者誤差平方和(Sum ofSquared Difference)來度量。但是，這種基于彩色或灰度圖像的配準(zhǔn)方法計(jì)算量大，配 準(zhǔn)速度慢。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種圖像序列配準(zhǔn)方法，提高配準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和 快速性。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種圖像序列配準(zhǔn)方法，包括
步驟(1)，計(jì)算待配準(zhǔn)圖像的積分圖，所述待配準(zhǔn)圖像包括相鄰的參考圖像和新來 圖像且均為二值化后的圖像；
步驟( ，對所述待配準(zhǔn)圖像進(jìn)行補(bǔ)零，利用FFT計(jì)算補(bǔ)零后所述待配準(zhǔn)圖像的相 關(guān)函數(shù)值；
步驟(3)，根據(jù)所述待配準(zhǔn)圖像的積分圖和相關(guān)函數(shù)值，逐點(diǎn)計(jì)算配準(zhǔn)系數(shù)；
步驟(4)，根據(jù)所述配準(zhǔn)系數(shù)挑選候選配準(zhǔn)位置；
步驟(5)，在所述候選配準(zhǔn)位置中根據(jù)所述相關(guān)函數(shù)值得配準(zhǔn)結(jié)果。
優(yōu)選地，所述方法還包括根據(jù)所述配準(zhǔn)系數(shù)度量二值圖像重疊區(qū)域的相似性。
優(yōu)選地，所述計(jì)算待配準(zhǔn)圖像的積分圖具體為根據(jù)所述待配準(zhǔn)圖像中對應(yīng)點(diǎn)的 左上部的所有點(diǎn)的像素值之和，計(jì)算待配準(zhǔn)圖像的積分圖。
優(yōu)選地，對所述待配準(zhǔn)圖像進(jìn)行補(bǔ)零具體為根據(jù)補(bǔ)零后圖像的寬度不小于 2XM-1，補(bǔ)零后圖像的高度應(yīng)該不小于2XN-1，對所述帶配準(zhǔn)圖像進(jìn)行補(bǔ)零，其中M為原圖寬，N為原圖高。
優(yōu)選地，配準(zhǔn)位置(U，V)的取值范圍為U e
、V e
。
優(yōu)選地，所述步驟(4)具體為按從大到小順序搜索預(yù)定數(shù)目的配準(zhǔn)系數(shù)局部極 大值，將上述選出的配準(zhǔn)系數(shù)對應(yīng)的配準(zhǔn)位置作為候選配準(zhǔn)位置。
優(yōu)選地，所述步驟( 具體為在候選配準(zhǔn)位置中取相關(guān)函數(shù)值最大的配準(zhǔn)位置 作為最終的配準(zhǔn)位置。
優(yōu)選地，所述步驟C3)具體為
根據(jù)Mm v) = (H)f5_計(jì)算配準(zhǔn)系數(shù)，其中，R(u, ν)表示， Σ 丨在配準(zhǔn)位置(u，ν)處的配準(zhǔn)系數(shù)，T為參考圖像，N為新來圖像；T (x，y)為參考圖像T在點(diǎn) (x，y)處的值；N(x-u，y-V)為新來圖像N在點(diǎn)(X-u，y-v)處的值；Φ為參考圖像T中的重 疊區(qū)域。
優(yōu)選地，如果(x，y)處是前景像素點(diǎn)則T (x，y)為1，否則
權(quán)利要求
1.一種圖像序列配準(zhǔn)方法，其特征在于，包括步驟(1)，計(jì)算待配準(zhǔn)圖像的積分圖，所述待配準(zhǔn)圖像包括相鄰的參考圖像和新來圖像 且均為二值化后的圖像；步驟O)，對所述待配準(zhǔn)圖像進(jìn)行補(bǔ)零，利用FFT計(jì)算補(bǔ)零后所述待配準(zhǔn)圖像的相關(guān)函 數(shù)值；步驟(3)，根據(jù)所述待配準(zhǔn)圖像的積分圖和相關(guān)函數(shù)值，逐點(diǎn)計(jì)算配準(zhǔn)系數(shù)；步驟G)，根據(jù)所述配準(zhǔn)系數(shù)挑選候選配準(zhǔn)位置；步驟(5)，在所述候選配準(zhǔn)位置中根據(jù)所述相關(guān)函數(shù)值得配準(zhǔn)結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配準(zhǔn)方法，其特征在于，還包括根據(jù)所述配準(zhǔn)系數(shù)度量二值 圖像重疊區(qū)域的相似性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配準(zhǔn)方法，其特征在于，所述計(jì)算待配準(zhǔn)圖像的積分圖具體 為根據(jù)所述待配準(zhǔn)圖像中對應(yīng)點(diǎn)的左上部的所有點(diǎn)的像素值之和，計(jì)算待配準(zhǔn)圖像的積 分圖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配準(zhǔn)方法，其特征在于，對所述待配準(zhǔn)圖像進(jìn)行補(bǔ)零具體為 根據(jù)補(bǔ)零后圖像的寬度不小于2XM-1，補(bǔ)零后圖像的高度應(yīng)該不小于2XN-1，對所述帶配 準(zhǔn)圖像進(jìn)行補(bǔ)零，其中M為原圖寬，N為原圖高。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配準(zhǔn)方法，其特征在于，配準(zhǔn)位置(u，ν)的取值范圍為 u e
、ve
。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配準(zhǔn)方法，其特征在于，所述步驟(4)具體為按從大到小順 序搜索預(yù)定數(shù)目的配準(zhǔn)系數(shù)局部極大值，將上述選出的配準(zhǔn)系數(shù)對應(yīng)的配準(zhǔn)位置作為候選 配準(zhǔn)位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配準(zhǔn)方法，其特征在于，所述步驟( 具體為在候選配準(zhǔn)位 置中取相關(guān)函數(shù)值最大的配準(zhǔn)位置作為最終的配準(zhǔn)位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的配準(zhǔn)方法，其特征在于，所述步驟3具體為根據(jù)
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的配準(zhǔn)方法，其特征在于，如果(X，y)處是前景像素點(diǎn)則T(x， y)為1，否則！~0^，y)為0 ；N(x-u，y-v)的取值規(guī)則與T(x，y)相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的配準(zhǔn)方法，其特征在于利用FFT快速計(jì)算方法計(jì)算
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像序列配準(zhǔn)方法，屬于數(shù)字圖像處理技術(shù)及OCR(光學(xué)字符識別)技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括步驟(1)，計(jì)算待配準(zhǔn)圖像的積分圖，所述待配準(zhǔn)圖像包括相鄰的參考圖像和新來圖像且均為二值化后的圖像；步驟(2)，對所述待配準(zhǔn)圖像進(jìn)行補(bǔ)零，利用FFT計(jì)算補(bǔ)零后所述待配準(zhǔn)圖像的相關(guān)函數(shù)值；步驟(3)，根據(jù)所述待配準(zhǔn)圖像的積分圖和相關(guān)函數(shù)值，逐點(diǎn)計(jì)算配準(zhǔn)系數(shù)；步驟(4)，根據(jù)所述配準(zhǔn)系數(shù)挑選候選配準(zhǔn)位置；步驟(5)，在所述候選配準(zhǔn)位置中根據(jù)所述相關(guān)函數(shù)值得配準(zhǔn)結(jié)果。本發(fā)明提出的配準(zhǔn)系數(shù)，由于采用全局搜索，保證了配準(zhǔn)位置計(jì)算的準(zhǔn)確性，由于存在加速計(jì)算方法，保證了計(jì)算過程的快速性。
文檔編號G06T7/00GK102034231SQ200910093008
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者李永彬 申請人:漢王科技股份有限公司