圖像配準方法及裝置與流程

2023-04-25 18:35:06

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種圖像配準方法及裝置。

背景技術：

現有的圖像處理技術中，在將圖像進行合成等操作時，需要進行圖像配準再進行融合。圖像配準是將兩幅或多幅圖像進行匹配的過程，通過圖像配準可以獲取到兩幅圖像之間的坐標關係。圖像配準是進行圖像處理時重要的一個環節，若圖像配準的速度較慢或不準確將會導致圖像配準之後的圖像融合等操作無法有效的進行。因此有必要提高圖像配準的速度和圖像配準的準確度。

技術實現要素：

鑑於此，有必要提供一種圖像配準方法及裝置，可提高圖像配準的速度和準確度。

本申請的第一方面提供一種圖像配準方法，所述方法包括：

獲取參考圖像a與待配準圖像b；

將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相差最小時，所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的位置為圖像配準結果。

另一種可能的實現方式中，所述將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相差最小時，所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的位置為圖像配準結果包括：

縮小所述待配準圖像b和所述參考圖像a；

將縮小後的所述待配準圖像b在縮小後的所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中縮小後的所述待配準圖像b的像素值與縮小後的所述參考圖像a的像素值相差最小時，縮小後的所述待配準圖像b相對於縮小後的所述參考圖像a的位置為圖像配準結果。

另一種可能的實現方式中，所述將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相差最小時，所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的位置為圖像配準結果包括：

獲取將所述參考圖像a按照比例縮小後的圖像a0，獲取將所述待配準圖像b按照比例縮小後的圖像b0；

將圖像b0在圖像a0上平移，在移動過程中計算圖像b0的像素值與圖像a0的像素值相減的絕對值之和x0，獲取x0滿足預設條件時所述圖像b0相對於所述圖像a0的相對偏移量n0；

在所述相對偏移量n0的範圍內，將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，在移動過程中計算所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，獲取x為最小值時所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的偏移量為圖像配準結果。

另一種可能的實現方式中，所述將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相差最小時，所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的位置為圖像配準結果包括：

獲取將所述參考圖像a按照比例縮小後得到的m張圖像ai,i＝1,2,…,m，獲取將所述待配準圖像b按照比例縮小後得到的m張圖像bi，其中m為正整數且m大於等於1；

將圖像bi在圖像ai上平移，在移動過程中計算圖像bi的像素值與圖像ai的像素值相減的絕對值之和xi，獲取xi為最小值時所述圖像bi相對於所述圖像ai的相對偏移量ni；

在所述相對偏移量ni的範圍內，將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，在移動過程中計算所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，獲取x為最小值時所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的偏移量為圖像配準結果。

另一種可能的實現方式中，i值越小時所標識的圖像越小，所述方法還包括：

若當前ai不為m張圖像中最大的圖像，令i＝i+1，在所述相對偏移量ni的範圍內，執行所述將圖像bi在圖像ai上平移，在移動過程中計算圖像bi的像素值與圖像ai的像素值相減的絕對值之和xi，獲取xi為最小值時所述圖像bi相對於所述圖像ai的相對偏移量ni的步驟；

若當前ai為m張圖像中最大的圖像，執行所述在所述相對偏移量ni的範圍內，將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，在移動過程中計算所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，獲取x為最小值時所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的偏移量為圖像配準結果的步驟。

另一種可能的實現方式中，所述獲取將所述參考圖像a按照比例縮小後得到的m張縮小的圖像ai,i＝1,2,…,m，獲取將所述待配準圖像b按照比例縮小後得到的m張縮小的圖像bi包括：

截取所述參考圖像a的第一預設區域，獲取將所述第一預設區域按照比例縮小後得到的m張縮小的圖像ai,i＝1,2,…,m；

截取所述待配準圖像b的第二預設區域，獲取將所述第二預設區域按照比例縮小後得到的m張縮小的圖像bi。

另一種可能的實現方式中，所述第一預設區域大於等於所述第二預設區域。

本申請的第二方面提供一種圖像配準裝置，所述裝置包括：

獲取模塊，用於獲取參考圖像a與待配準圖像b；

配準模塊，用於將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相差最小時，所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的位置為圖像配準結果。

另一種可能的實現方式中，所述配準模塊具體用於：

縮小所述待配準圖像b和所述參考圖像a；

將縮小後的所述待配準圖像b在縮小後的所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中縮小後的所述待配準圖像b的像素值與縮小後的所述參考圖像a的像素值相差最小時，縮小後的所述待配準圖像b相對於縮小後的所述參考圖像a的位置為圖像配準結果。

另一種可能的實現方式中，所述配準模塊包括：

第一獲取單元，用於獲取將所述參考圖像a按照比例縮小後的圖像a0，獲取將所述待配準圖像b按照比例縮小後的圖像b0；

第一平移單元，用於將圖像b0在圖像a0上平移，在移動過程中計算圖像b0的像素值與圖像a0的像素值相減的絕對值之和x0，獲取x0滿足預設條件時所述圖像b0相對於所述圖像a0的相對偏移量n0；

第一配準單元，用於在所述相對偏移量n0的範圍內，將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，在移動過程中計算所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，獲取x為最小值時所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的偏移量為圖像配準結果。另一種可能的實現方式中，所述配準模塊包括：

第二獲取單元，用於獲取將所述參考圖像a按照比例縮小後得到的m張圖像ai,i＝1,2,…,m，獲取將所述待配準圖像b按照比例縮小後得到的m張圖像bi，其中m為正整數且m大於等於1；

第二平移單元，用於將圖像bi在圖像ai上平移，在移動過程中計算圖像bi的像素值與圖像ai的像素值相減的絕對值之和xi，獲取xi為最小值時所述圖像bi相對於所述圖像ai的相對偏移量ni；

第二配準單元，用於在所述相對偏移量ni的範圍內，將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，在移動過程中計算所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，獲取x為最小值時所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的偏移量為圖像配準結果。

另一種可能的實現方式中，i值越小時所標識的圖像越小，所述配準模塊還包括：

觸發單元，用於若當前ai不為m張圖像中最大的圖像，令i＝i+1，在所述相對偏移量ni的範圍內，觸發所述第二平移單元將圖像bi在圖像ai上平移，在移動過程中計算圖像bi的像素值與圖像ai的像素值相減的絕對值之和xi，獲取xi為最小值時所述圖像bi相對於所述圖像ai的相對偏移量ni；

所述觸發單元還用於，若當前ai為m張圖像中最大的圖像，觸發所述第二配準單元在所述相對偏移量ni的範圍內，將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，在移動過程中計算所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，獲取x為最小值時所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的偏移量為圖像配準結果。

另一種可能的實現方式中，所第二獲取單元具體用於：

截取所述參考圖像a的第一預設區域，獲取將所述第一預設區域按照比例縮小後得到的m張縮小的圖像ai,i＝1,2,…,m；

截取所述待配準圖像b的第二預設區域，獲取將所述第二預設區域按照比例縮小後得到的m張縮小的圖像bi。

另一種可能的實現方式中，所述第一預設區域大於等於所述第二預設區域。

本發明獲取參考圖像a與待配準圖像b；將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相差最小時，所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的位置為圖像配準結果。由於僅通過像素的匹配就確定了待配準圖像b相對於參考圖像a的位置，完成了圖像配準，縮短了圖像配準的步驟，提高了圖像配準速度，並且圖像的像素為確定值，不會由於其他因素的影響產生誤差，保證了圖像配準的準確度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的一種圖像配準方法的流程圖；

圖2是本發明實施例提供的一種圖像配準方法的流程圖；

圖3是本發明實施例提供的一種圖像配準方法的流程圖；

圖4是本發明提供的圖像配準裝置的結構圖；

圖5是本發明提供的圖像配準裝置的結構圖；

圖6是本發明提供的圖像配準裝置的結構圖；

圖7本發明實現圖像配準方法的較佳實施例的電子設備的結構示意圖。

如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本發明。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本發明的上述目的、特徵和優點，下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本發明。

實施例

圖1為本發明實施例提供的圖像配準方法的示意流程圖。如圖1所示，圖像配準方法可包括以下步驟：

s101：獲取參考圖像a與待配準圖像b。

本發明提出的圖像配準方法可應用電子設備中，所述電子設備可以為手機、平板、桌上型電腦等終端。

在進行圖像配準時需要將兩圖像中的其中一圖像與另一圖像進行對齊。上述參考圖像a是被對齊的圖像，上述待配準圖像b是需要進行對齊的圖像。即在進行配準時，將待配準圖像b與參考圖像a進行對齊。

s102：將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相差最小時，所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的位置為圖像配準結果。

上述待配準圖像b的像素值與參考圖像a的像素值的相差關係可以通過以下方法進行：將待配準圖像b與參考圖像a的各個對應位置的像素值相減求得絕對值之後相加。

兩個像素點的差值的絕對值可以反映兩像素點的差異情況。例如，若兩個像素點的差值為零，則說明這兩個像素點沒有差別，若兩個像素點的差值的絕對值較大，則說明這兩個像素點的差別較大，若兩個像素點的差值的絕對值較小，則說明這兩個像素點的差別較小，為顏色接近的像素點。因此，將兩幅圖各個像素點的差值的絕對值求和可以反映兩幅圖整體的像素差異情況，進而體現兩幅圖在某一位置的圖像匹配度。

獲取在移動過程中待配準圖像b的像素值與參考圖像a的像素值的差異情況，具體是在移動到預設位置或者是每個位置時都進行兩圖像的像素匹配，從而得到在預設位置或者是每個位置待配準圖像b與參考圖像a的像素差異情況和圖像匹配度，從而得到兩圖像匹配度最高時待配準圖像b與參考圖像a的相對位置。

同時，也可以將待配準圖像b與參考圖像a的各個對應位置的像素值相減，若某一位置像素相減的絕對值差值大於預設閾值則記為1，若某一位置像素相減的絕對值差值小於預設閾值則記為0，然後對每個位置像素相減之後的結果求和，從而反應待配準圖像b與參考圖像a的像素差異情況和在每個位置的圖像匹配度。

待配準圖像b的像素值與參考圖像a的像素值相差最小時的位置是待配準圖像b與參考圖像a最為匹配時的位置。則此時待配準圖像b相對於參考圖像a的位置為圖像配準的結果。進一步地，在進行將待配準與參考圖像配準時，可以將待配準圖像b與參考圖像a進行縮小以後按照以上步驟進行配準，具體方法如下：

縮小所述待配準圖像b和所述參考圖像a；將縮小後的所述待配準圖像b在縮小後的所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中縮小後的所述待配準圖像b的像素值與縮小後的所述參考圖像a的像素值相差最小時，縮小後的所述待配準圖像b相對於縮小後的所述參考圖像a的位置為圖像配準結果。

在進行圖像縮小時，可以按照相同比例縮小待配準圖像b和參考圖像a。

通過將待配準圖像b與參考圖像a進行縮小，然後將縮小後的待配準圖像b與參考圖像a進行像素的比較，獲取像素值相差最小時，縮小後的待配準圖像b與參考圖像a的位置關係的方法可實現將待配準圖像b與參考圖像a進行配準的目的，並且由於將圖像進行縮小以後進行像素比較，減少了運算量，提高了配準的速度。

本發明實施例通過獲取參考圖像a與待配準圖像b；將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相差最小時，所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的位置為圖像配準結果。由於僅通過像素的匹配就確定了待配準圖像b相對於參考圖像a的位置，完成了圖像配準，縮短了圖像配準的步驟，提高了圖像配準速度，並且圖像的像素為確定值，不會由於其他因素的影響產生誤差，保證了圖像配準的準確度。

實施例

圖2為本發明實施例提供的圖像配準方法的示意流程圖。如圖2所示，圖像配準方法可包括以下步驟：

s201：獲取參考圖像a與待配準圖像b。

本實施例中步驟s201與前述實施例中步驟s101一致，具體請參閱前述實施例中步驟s101的相關描述，此處不贅述。

s202：獲取將所述參考圖像a按照比例縮小後的圖像a0，獲取將所述待配準圖像b按照比例縮小後的圖像b0。

在進行圖像縮小時，參考圖像a和待配準圖像b按照相同的比例縮小。

s203：將圖像b0在圖像a0上平移，在移動過程中計算圖像b0的像素值與圖像a0的像素值相減的絕對值之和x0，獲取x0滿足預設條件時所述圖像b0相對於所述圖像a0的相對偏移量n0。

在移動過程中計算圖像b0的像素值與圖像a0的像素值相減的絕對值之和具體是，在移動過程中的每個位置或者移動到預設位置時將圖像b0中與圖像中a0各個對應的像素值相減，並對各個相減的絕對值求和。

上述x0滿足預設條件可以是x0小於預設閾值，或者是x0等於預設閾值等。

若在至少兩個位置進行計算時，圖像b0的像素值與圖像a0的像素值相減的絕對值之和x0都小於預設閾值，也可獲取任一令x0小於預設閾值時圖像b0的位置與圖像a0的位置為圖像配準結果，則此時根據圖像b0的位置與圖像a0的位置得到圖像b0相對於所述圖像a0的相對偏移量n0。

s204：在所述相對偏移量n0的範圍內，將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，在移動過程中計算所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，獲取x為最小值時所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的偏移量為圖像配準結果。

在獲取到相對偏移量n0後，在相對偏移量n0的範圍內將待配準圖像b在參考圖像a上平移，計算待配準圖像b的像素值與參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，並獲取x為最小值時待配準圖像b相對於參考圖像a的偏移量。具體的偏移量可以包括待配準圖像b相對於參考圖像a在x軸方向的偏移量和在y軸方向的偏移量。

通過步驟s203和步驟s204進行了兩次平移。第一次在縮小的圖像b0與圖像a0中進行平移，再根據得到的相對偏移量n0在待配準圖像b和參考圖像a上平移，求得待配準圖像b相對於參考圖像a的偏移量。由小到大進行迭代平移，使得將待配準圖像b在參考圖像a上進行移動時，無需在每個位置都進行平移，通過獲取到的相對偏移量n0可以確定待配準圖像b與參考圖像a的大致相對位置，即圖像b相對於圖像a的相對位置的範圍。再在大致相對位置內進行平移獲取待配準圖像b與參考圖像a的準確相對位置。可以進一步提高圖像配準的速度，準確定位待配準圖像b與參考圖像a的位置關係。

本發明實施例通過將參考圖像a與待配準圖像b進行縮小，再然後通過將縮小的圖像b0在圖像a0上進行平移獲取兩圖像像素相減的絕對值最相近時的相對位置關係ni，再根據ni獲取待配準圖像b和參考圖像a最相近時待配準圖像b相對於參考圖像a的偏移量，完成圖像配準。將圖像從小到大迭代匹配提高了匹配時的速度和準確度。並且圖像的像素為確定值，不會由於其他因素的影響產生誤差，保證了圖像配準的準確度。實施例

圖3為本發明實施例提供的圖像配準方法的示意流程圖。如圖3所示，圖像配準方法可包括以下步驟：

s301：獲取參考圖像a與待配準圖像b。

本實施例中步驟s301與前述實施例中步驟s101一致，具體請參閱前述實施例中步驟s101的相關描述，此處不贅述。

s302：獲取將所述參考圖像a按照比例縮小後得到的m張圖像ai,i＝1,2,…,m，獲取將所述待配準圖像b按照比例縮小後得到的m張圖像bi，其中m為正整數且m大於等於1。

在進行圖像縮小時，可以縮小一次或多次，並且將參考圖像a和待配準圖像b分別按照同樣的比例進行縮小。即a1與b1為按照同樣比例縮小的圖像a2與b2為按照同樣比例縮小的圖像，am和bm為按照同樣比例縮小的圖像。

進一步地，在將參考圖像a和待配準圖像b按照比例縮小時，可以獲取參考圖像a的第一預設區域進行縮小，以及待配準圖像b的第二預設區域進行縮小。上述第一預設區域與第二預設區域可以選取同樣範圍或者是有交集的範圍。

具體的，上述第一預設區域可以為參考圖像a的感興趣區域，上述第二預設區域可以為待配準圖像的感興趣區域。感興趣區域又稱為roi(regionofinterest)，感興趣區域是對圖像進行分析的重點區域。感興趣區域可以根據預設規則自動獲取或者是根據用戶的選取指令進行確定。例如，焦點對應的區域為感興趣區域。

用參考圖像a和待配準圖像b的部分圖像進行配準可以節省匹配時的計算量，提高匹配速度。

進一步地，所述第一預設區域大於所述第二預設區域。當第一預設區域大於第二預設區域時進行匹配可以避免圖像配準時若存在大面積重複的圖像配準不準確的問題。因為第一預設區域可以不僅包括重複的圖像還包括不重複的區域，使得配準結果更為準確。

s303：將圖像bi在圖像ai上平移，在移動過程中計算圖像bi的像素值與圖像ai的像素值相減的絕對值之和xi，獲取xi為最小值時所述圖像bi相對於所述圖像ai的相對偏移量ni。

獲取縮小後的任意一張縮小的圖像並進行平移。例如，令i＝1，則將圖像b1在圖像a1上平移。

在移動過程中計算圖像bi與圖像ai的像素值相減的絕對值之和xi，當xi為最小時，標識在移動到該位置時圖像bi與圖像ai的差異度最小，獲取此時圖像bi相對於圖像ai的相對偏移量ni。此時的相對偏移量ni具體可以通過此時圖像bi與圖像ai的位置坐標獲得。

s304：在所述相對偏移量ni的範圍內，將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，在移動過程中計算所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，獲取x為最小值時所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的偏移量為圖像配準結果。

在獲取到相對偏移量ni後，在相對偏移量ni的範圍內將待配準圖像b在參考圖像a上平移，計算待配準圖像b的像素值與參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，並獲取x為最小值時待配準圖像b相對於參考圖像a的偏移量。具體的偏移量可以包括待配準圖像b相對於參考圖像a在x軸方向的偏移量和在y軸方向的偏移量。

通過步驟s303和步驟s304進行了兩次平移。第一次在縮小的圖像bi與圖像ai中進行平移，再根據得到的相對偏移量ni在待配準圖像b和參考圖像a上平移，求得待配準圖像b相對於參考圖像a的偏移量。由小到大進行迭代平移，使得將待配準圖像b在參考圖像a上進行移動時，無需在每個位置都進行平移，通過獲取到的相對偏移量ni可以確定待配準圖像b與參考圖像a的大致相對位置，即圖像b相對於圖像a的相對位置的範圍。再在大致相對位置內進行平移獲取待配準圖像b與參考圖像a的準確相對位置。可以進一步提高圖像配準的速度，準確定位待配準圖像b與參考圖像a的位置關係。

進一步地，在得到多張縮小圖片時，i值越小標識圖像越小。則在以上步驟s304之前，選取任一項縮小後的參考圖像a和待配準圖像b進行平移和像素計算後，還可以根據縮小後的圖像由小到大進行依次匹配，然後再執行步驟s304。方法如下：

若當前ai不為m張圖像中最大的圖像，令i＝i+1，在所述相對偏移量ni的範圍內，執行所述將圖像bi在圖像ai上平移，在移動過程中計算圖像bi的像素值與圖像ai的像素值相減的絕對值之和xi，獲取xi為最小值時所述圖像bi相對於所述圖像ai的相對偏移量ni的步驟；

若當前ai為m張圖像中最大的圖像，執行所述在所述相對偏移量ni的範圍內，將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，在移動過程中計算所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，獲取x為最小值時所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的偏移量為圖像配準結果的步驟。

若得到多張縮小的圖像，i值越小標識圖像越小。即a1為a圖像縮小後的m張圖像中最小的圖像，b1為b圖像縮小後的m張圖像中最小的圖像，am為圖像大小僅次於a的圖像，bm為圖像大小僅次於b的圖像。

例如，若有5張縮小的圖像，先將a1與b1進行平移和像素計算獲取相對偏移量n1，再將a2與b2進行平移和像素計算獲取相對偏移量n2，以此類推，直至將a5與b5進行平移和像素計算獲取相對偏移量n5。當a5與b5進行平移和像素計算後，a5為5張圖像中最大的圖像，則在相對偏移量n5的範圍內將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，在移動過程中計算所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，獲取x為最小值時待配準圖像b相對於所述參考圖像a的偏移量。

根據圖像從小到大迭代可以進一步提高每層計算相對偏移量時的運算速度和準確度，從而提高圖像配準的速度和準確度。

本實施例通過獲取參考圖像a與待配準圖像b以及將參考圖像a得到的m張圖像和待配準圖像b縮小後得到的m張圖像，然後通過將縮小的圖像bi在圖像ai上進行平移獲取兩圖像最相近時的相對位置關係ni，再根據ni獲取待配準圖像b和參考圖像a最相近時待配準圖像b相對於參考圖像a的偏移量，完成圖像配準。將圖像從小到大迭代匹配提高了匹配時的速度和準確度。並且圖像的像素為確定值，不會由於其他因素的影響產生誤差，保證了圖像配準的準確度。

以上是對本發明所提供的方法進行的詳細描述。根據不同的需求，所示流程圖中方塊的執行順序可以改變，某些方塊可以省略，圖像配準的方法也可以在上述圖像配準方法中選擇性的組合使用，或者與其他上述未提及的圖像配準方法組合使用。下面對本發明所提供的裝置進行描述。

實施例

圖4為本發明實施例提供的圖像配準裝置的結構圖，如圖4所示，圖像配準裝置可以包括：獲取模塊410和配準模塊420。本發明所稱的模塊是指一種能夠被計算機所執行並且能夠完成固定功能的一系列電腦程式段。

獲取模塊410，用於獲取參考圖像a與待配準圖像b。

本發明提出的圖像配準裝置可應用電子設備中，所述電子設備可以為手機、平板、桌上型電腦等終端。

在進行圖像配準時需要將兩圖像中的其中一圖像與另一圖像進行對齊。上述參考圖像a是被對齊的圖像，上述待配準圖像b是需要進行對齊的圖像。即在進行配準時，將待配準圖像b與參考圖像a進行對齊。

配準模塊420，用於將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相差最小時，所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的位置為圖像配準結果。

上述待配準圖像b的像素值與參考圖像a的像素值之間的相差關係可以通過以下方法進行：將待配準圖像b與參考圖像a的各個對應位置的像素值相減求得絕對值之後相加。

兩個像素點的差值的絕對值可以反映兩像素點的差異情況。例如，若兩個像素點的差值為零，則說明這兩個像素點沒有差別，若兩個像素點的差值的絕對值較大，則說明這兩個像素點的差別較大，若兩個像素點的差值的絕對值較小，則說明這兩個像素點的差別較小，為顏色接近的像素點。因此，將兩幅圖各個像素點的差值的絕對值求和可以反映兩幅圖整體的像素差異情況，進而體現兩幅圖在某一位置的圖像匹配度。

獲取在移動過程中待配準圖像b的像素值與參考圖像a的像素值的差異情況，具體是在移動到預設位置或者是每個位置時都進行兩圖像的像素匹配，從而得到在預設位置或者是每個位置待配準圖像b與參考圖像a的像素差異情況和圖像匹配度，從而得到兩圖像匹配度最高時待配準圖像b與參考圖像a的相對位置。

同時，也可以將待配準圖像b與參考圖像a的各個對應位置的像素值相減，若某一位置像素相減的絕對值差值大於預設閾值則記為1，若某一位置像素相減的絕對值差值小於預設閾值則記為0，然後對每個位置像素相減之後的結果求和，從而反應待配準圖像b與參考圖像a的像素差異情況和在每個位置的圖像匹配度。

待配準圖像b的像素值與參考圖像a的像素值相差最小時的位置是待配準圖像b與參考圖像a最為匹配時的位置。則此時待配準圖像b相對於參考圖像a的位置為圖像配準的結果。

進一步地，配準模塊420進行圖像配準時，可以將待配準圖像b與參考圖像a進行縮小後配準。

所述配準模塊420具體用於：

縮小所述待配準圖像b和所述參考圖像a；

將縮小後的所述待配準圖像b在縮小後的所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中縮小後的所述待配準圖像b的像素值與縮小後的所述參考圖像a的像素值相差最小時，縮小後的所述待配準圖像b相對於縮小後的所述參考圖像a的位置為圖像配準結果。

在進行圖像縮小時，可以按照相同比例縮小待配準圖像b和參考圖像a。

通過將待配準圖像b與參考圖像a進行縮小，再將縮小後的待配準圖像b與參考圖像a進行像素的比較，獲取像素值相差最小時，縮小後的待配準圖像b與參考圖像a的位置關係的方法可實現將待配準圖像b與參考圖像a進行配準的目的，並且由於將圖像進行縮小以後進行像素比較，減少了運算量，提高了配準的速度。

本發明實施例通過獲取參考圖像a與待配準圖像b；將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相差最小時，所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的位置為圖像配準結果。由於僅通過像素的匹配就確定了待配準圖像b相對於參考圖像a的位置，完成了圖像配準，縮短了圖像配準的步驟，提高了圖像配準速度，並且圖像的像素為確定值，不會由於其他因素的影響產生誤差，保證了圖像配準的準確度。

實施例

圖5為本發明實施例提供的圖像配準裝置的結構圖，如圖5所示，圖像配準裝置可以包括：獲取模塊410和配準模塊420，其中，所述配準模塊420包括第一獲取單元421、第一平移單元422和第一配準單元423。本發明所稱的模塊是指一種能夠被計算機所執行並且能夠完成固定功能的一系列電腦程式段。

獲取模塊410，用於獲取參考圖像a與待配準圖像b。

本實施例中獲取模塊410與前述實施例中獲取模塊410一致，具體請參閱前述實施例中獲取模塊410的相關描述，此處不贅述。

配準模塊420，用於將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相差最小時，所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的位置為圖像配準結果。

進一步地，所述配準模板420包括第一獲取單元421、第一平移單元422和第一配準單元423。

第一獲取單元421，用於獲取將所述參考圖像a按照比例縮小後的圖像a0，獲取將所述待配準圖像b按照比例縮小後的圖像b0。

在進行圖像縮小時，參考圖像a和待配準圖像b按照相同的比例縮小。

第一平移單元422，用於將圖像b0在圖像a0上平移，在移動過程中計算圖像b0的像素值與圖像a0的像素值相減的絕對值之和x0，獲取x0滿足預設條件時所述圖像b0相對於所述圖像a0的相對偏移量n0。

在移動過程中計算圖像b0的像素值與圖像a0的像素值相減的絕對值之和具體是，在移動過程中的每個位置或者移動到預設位置時將圖像b0中與圖像中a0各個對應的像素值相減，並對各個相減的絕對值求和。

上述x0滿足預設條件可以是x0小於預設閾值，或者是x0等於預設閾值等。

若在至少兩個位置進行計算時，圖像b0的像素值與圖像a0的像素值相減的絕對值之和x0都小於預設閾值，也可獲取任一令x0小於預設閾值時圖像b0的位置與圖像a0的位置為圖像配準結果，則此時根據圖像b0的位置與圖像a0的位置得到圖像b0相對於所述圖像a0的相對偏移量n0。

第一配準單元423，用於在所述相對偏移量n0的範圍內，將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，在移動過程中計算所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，獲取x為最小值時所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的偏移量為圖像配準結果。

在獲取到相對偏移量n0後，在相對偏移量n0的範圍內將待配準圖像b在參考圖像a上平移，計算待配準圖像b的像素值與參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，並獲取x為最小值時待配準圖像b相對於參考圖像a的偏移量。具體的偏移量可以包括待配準圖像b相對於參考圖像a在x軸方向的偏移量和在y軸方向的偏移量。

第一平移單元422和第一配準單元423進行了兩次平移。第一次在縮小的圖像b0與圖像a0中進行平移，再根據得到的相對偏移量n0在待配準圖像b和參考圖像a上平移，求得待配準圖像b相對於參考圖像a的偏移量。由小到大進行迭代平移，使得將待配準圖像b在參考圖像a上進行移動時，無需在每個位置都進行平移，通過獲取到的相對偏移量n0可以確定待配準圖像b與參考圖像a的大致相對位置，即圖像b相對於圖像a的相對位置的範圍。再在大致相對位置內進行平移獲取待配準圖像b與參考圖像a的準確相對位置。可以進一步提高圖像配準的速度，準確定位待配準圖像b與參考圖像a的位置關係。

本發明實施例通過將參考圖像a與待配準圖像b進行縮小，再然後通過將縮小的圖像b0在圖像a0上進行平移獲取兩圖像像素相減的絕對值最相近時的相對位置關係ni，再根據ni獲取待配準圖像b和參考圖像a最相近時待配準圖像b相對於參考圖像a的偏移量，完成圖像配準。將圖像從小到大迭代匹配提高了匹配時的速度和準確度。並且圖像的像素為確定值，不會由於其他因素的影響產生誤差，保證了圖像配準的準確度。實施例

圖6為本發明實施例提供的圖像配準裝置的結構圖，如圖6所示，圖像配準裝置可以包括：獲取模塊410和配準模塊420，其中配準模塊420包括第二獲取單元424、第二平移單元425、第二配準單元426和觸發單元427。本發明所稱的模塊是指一種能夠被計算機所執行並且能夠完成固定功能的一系列電腦程式段。

獲取模塊410，用於獲取參考圖像a與待配準圖像b。

本實施例中獲取模塊410與前述實施例中獲取模塊410一致，具體請參閱前述實施例中獲取模塊410的相關描述，此處不贅述。

配準模塊420，用於將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相差最小時，所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的位置為圖像配準結果。

進一步地配準模塊420可包括第二獲取單元424、第二平移單元425、第二配準單元426和觸發單元427。

第二獲取單元424，用於獲取將所述參考圖像a按照比例縮小後得到的m張圖像ai,i＝1,2,…,m，獲取將所述待配準圖像b按照比例縮小後得到的m張圖像bi，其中m為正整數且m大於等於1。

在進行圖像縮小時，可以縮小一次或多次，並且將參考圖像a和待配準圖像b分別按照同樣的比例進行縮小。即a1與b1為按照同樣比例縮小的圖像a2與b2為按照同樣比例縮小的圖像，am和bm為按照同樣比例縮小的圖像。

進一步地，在將參考圖像a和待配準圖像b按照比例縮小時，可以獲取參考圖像a的第一預設區域進行縮小，以及待配準圖像b的第二預設區域進行縮小。上述第一預設區域與第二預設區域可以選取同樣範圍或者是有交集的範圍。

具體的，上述第一預設區域可以為參考圖像a的感興趣區域，上述第二預設區域可以為待配準圖像的感興趣區域。感興趣區域又稱為roi(regionofinterest)，感興趣區域是對圖像進行分析的重點區域。感興趣區域可以根據預設規則自動獲取或者是根據用戶的選取指令進行確定。例如，焦點對應的區域為感興趣區域。

用參考圖像a和待配準圖像b的部分圖像進行配準可以節省匹配時的計算量，提高匹配速度。

進一步地，所述第一預設區域大於所述第二預設區域。當第一預設區域大於第二預設區域時進行匹配可以避免圖像配準時若存在大面積重複的圖像配準不準確的問題。因為第一預設區域可以不僅包括重複的圖像還包括不重複的區域，使得配準結果更為準確。

第二平移單元425，用於將圖像bi在圖像ai上平移，在移動過程中計算圖像bi的像素值與圖像ai的像素值相減的絕對值之和xi，獲取xi為最小值時所述圖像bi相對於所述圖像ai的相對偏移量ni。

第二平移單元425獲取縮小後的任意一張縮小的圖像並進行平移。例如，令i＝1，則將圖像b1在圖像a1上平移。

在移動過程中計算圖像bi與圖像ai的像素值相減的絕對值之和xi，當xi為最小時，標識在移動到該位置時圖像bi與圖像ai的差異度最小，獲取此時圖像bi相對於圖像ai的相對偏移量ni。此時的相對偏移量ni具體可以通過此時圖像bi與圖像ai的位置坐標獲得。

第二配準單元426，用於在所述相對偏移量ni的範圍內，將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，在移動過程中計算所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，獲取x為最小值時所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的偏移量為圖像配準結果。

在獲取到相對偏移量ni後，在相對偏移量ni的範圍內將待配準圖像b在參考圖像a上平移，計算待配準圖像b的像素值與參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，並獲取x為最小值時待配準圖像b相對於參考圖像a的偏移量。具體的偏移量可以包括待配準圖像b相對於參考圖像a在x軸方向的偏移量和在y軸方向的偏移量。

通過第二平移單元425和第二配準單元426進行了兩次平移。第一次在縮小的圖像bi與圖像ai中進行平移，再根據得到的相對偏移量ni在待配準圖像b和參考圖像a上平移，求得待配準圖像b相對於參考圖像a的偏移量。由小到大進行迭代平移，使得將待配準圖像b在參考圖像a上進行移動時，無需在每個位置都進行平移，通過獲取到的相對偏移量ni可以確定待配準圖像b與參考圖像a的大致相對位置，即圖像b相對於圖像a的相對位置的範圍。再在大致相對位置內進行平移獲取待配準圖像b與參考圖像a的準確相對位置。可以進一步提高圖像配準的速度，準確定位待配準圖像b與參考圖像a的位置關係。

進一步地，在得到多張縮小圖片時，i值越小標識圖像越小。則還可以通過觸發單元427根據縮小後的圖像由小到大進行依次匹配之後再通過第二配準單元426進行配準。

觸發單元324，用於若當前ai不為m張圖像中最大的圖像，令i＝i+1，在所述相對偏移量ni的範圍內，觸發所述第二平移單元將圖像bi在圖像ai上平移，在移動過程中計算圖像bi的像素值與圖像ai的像素值相減的絕對值之和xi，獲取xi為最小值時所述圖像bi相對於所述圖像ai的相對偏移量ni。

所述觸發單元324還用於，若當前ai為m張圖像中最大的圖像，觸發所述第二配準單元在所述相對偏移量ni的範圍內，將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，在移動過程中計算所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，獲取x為最小值時所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的偏移量為圖像配準結果。

若得到多張縮小的圖像，i值越小標識圖像越小。即a1為a圖像縮小後的m張圖像中最小的圖像，b1為b圖像縮小後的m張圖像中最小的圖像，am為圖像大小僅次於a的圖像，bm為圖像大小僅次於b的圖像。

例如，若有5張縮小的圖像，先將a1與b1進行平移和像素計算獲取相對偏移量n1，再將a2與b2進行平移和像素計算獲取相對偏移量n2，以此類推，直至將a5與b5進行平移和像素計算獲取相對偏移量n5。當a5與b5進行平移和像素計算後，a5為5張圖像中最大的圖像，則在相對偏移量n5的範圍內將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，在移動過程中計算所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相減的絕對值之和x，獲取x為最小值時待配準圖像b相對於所述參考圖像a的偏移量。

根據圖像從小到大迭代可以進一步提高每層計算相對偏移量時的運算速度和準確度，從而提高圖像配準的速度和準確度

本實施例通過獲取參考圖像a與待配準圖像b以及將參考圖像a得到的m張圖像和待配準圖像b縮小後得到的m張圖像，然後通過將縮小的圖像bi在圖像ai上進行平移獲取兩圖像最相近時的相對位置關係ni，再根據ni獲取待配準圖像b和參考圖像a最相近時待配準圖像b相對於參考圖像a的偏移量，完成圖像配準。將圖像從小到大迭代匹配提高了匹配時的速度和準確度。並且圖像的像素為確定值，不會由於其他因素的影響產生誤差，保證了圖像配準的準確度。

實施例

請參照圖7，圖7是本發明實現圖像配準方法的較佳實施例的電子設備的結構示意圖。

所述電子設備50是一種能夠按照事先設定或存儲的指令，自動進行數值計算和/或信息處理的設備，其硬體包括但不限於微處理器、專用集成電路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、可編程門陣列(field－programmablegatearray，fpga)、數字處理器(digitalsignalprocessor，dsp)、嵌入式設備等。

所述電子設備50可以是，但不限於任何一種可與用戶通過鍵盤、滑鼠、遙控器、觸摸板或聲控設備等方式進行人機互動的電子產品，例如，平板電腦、智慧型手機、個人數字助理(personaldigitalassistant，pda)、智能式穿戴式設備等。

所述電子設備50所處的網絡包括，但不限於網際網路、廣域網、城域網、區域網、虛擬專用網絡(virtualprivatenetwork，vpn)等。

所述電子設備50包括至少一個發送裝置51、至少一個存儲設備52、至少一個處理設備53、至少一個接收裝置54、至少一個顯示設備55以及至少一個通信總線。其中，所述通信總線用於實現這些組件之間的連接通信。

其中，所述接收裝置54和所述發送裝置51可以是有線發送埠，也可以為無線設備，例如包括天線裝置，用於與其他設備進行數據通信。

所述處理設備53可以包括一個或者多個微處理器、數字處理器。

所述存儲設備52用於存儲圖像配準裝置中各個程序段的程序代碼。所述存儲設備52可以為智能媒體卡(smartmediacard)、安全數字卡(securedigitalcard)、快閃記憶體卡(flashcard)等儲存設備。

優選地，本發明的圖像配準方法通過所述電子設備50中存儲的圖像配準裝置來實現。

所述圖像配準裝置通過獲取參考圖像a與待配準圖像b；將所述待配準圖像b在所述參考圖像a上平移，獲取在移動過程中所述待配準圖像b的像素值與所述參考圖像a的像素值相差最小時，所述待配準圖像b相對於所述參考圖像a的位置為圖像配準結果。由於僅通過像素的匹配就確定了待配準圖像b相對於參考圖像a的位置，完成了圖像配準，縮短了圖像配準的步驟，提高了圖像配準速度，並且圖像的像素為確定值，不會由於其他因素的影響產生誤差，保證了圖像配準的準確度。

所述顯示設備55可以是觸控螢幕等其他用於顯示畫面的設備。

在本發明所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的方法和裝置，也可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述模塊和單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式。

對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化涵括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。此外，顯然「包括」一詞不排除其他單元或步驟，單數不排除複數。裝置權利要求中陳述的多個裝置也可以由同一個裝置或系統通過軟體或者硬體來實現。第一，第二等詞語用來表示名稱，而並不表示任何特定的順序。

最後應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。