一种基于图像匹配的目标点定位系统

摘要

本发明涉及一种基于图像匹配的目标点定位系统，即将长焦镜头中的图像准确的定位到广角镜头图像中的位置，应用SIFT算法和粒子滤波方法，达到最终准确定位和追踪的目的。本发明可以在广角图像中迅速定位特定物体与区域，例如可以帮助警察在人群中利用长焦镜头中的画面锁定犯罪嫌疑人，在广角图像中迅速确定其位置及其运动轨迹、飞行员手动瞄准来不及时，可以在头盔上安装长焦摄像机，采用该技术自动瞄准，按钮后发射炮弹等。

主权项

一种基于图像匹配的目标点定位系统，其特征在于，包括以下三部分：一部为信息采集单元，包括安装有长焦镜头和广角镜头的实时图像观测系统和对所述长焦镜头和广角镜头中的图像进行提取的信息提取部件；所述长焦镜头的安装位置相对于广角镜头的安装位置是运动的并且长焦镜头所指图像一直为广角图像的一部分；所述信息提取部件包括图像采集卡和图像校正设备；二部为数据处理单元，用于处理信息采集单元采集的图像信息、计算长焦镜头的图像在广角镜头图像中的准确位置，包括首先将长焦镜头及广角镜头中的图像进行捕获和预处理；继而应用尺度不变特征变换算法，即SIFT算法，将长焦镜头中的图像与广角镜头中的图像进行关键点的定位与匹配，得出图像上的特征匹配点的样本；进而应用引入重要性采样的粒子滤波算法，对所确定的特征匹配点进行局部取样，将计算得到的后验概率较低的特征匹配点进行过滤，最终所选取的观测点样本得出后验概率较高所处状态，即为所定位的区域；通过所述粒子算法及粒子滤波算法的结合，得到相应的长焦镜头图像在广角镜头图像的数字位置描述；三部为输出单元，用于在广角镜头图像中显示长焦镜头图像的准确位置，以及对长焦镜头所示图像中的移动物体进行跟踪和实时定位；所述信息采集单元与数据处理单元进行输入输出转换，并将最终的定位结果显示在广角镜头所示图像中。