基于角点检测及几何约束的仿射变换参数估计

摘要

本文针对机器视觉现有方法对目标的姿态判定及不同视角间仿射变换参数估计存在的对应特征点提取困难、计算复杂度高等不足,提出一种新的算法。算法引入角点和凸壳等概念,检测目标图像和模板图像的角点,分别组成特征点集并构造点集凸壳,由计算几何原理可知凸壳上的点在仿射变换前后具有对应性。当凸壳内部有内点时,分别对凸壳上的点、凸壳内部的点、凸壳的形心的横坐标和纵坐标构建方程,利用此方程组求解得到仿射变换6个未知参数;当凸壳内部无内点时,采用多项式理论再构建一组二次方程,以达到求解仿射变换参数的目的。实验结果表明,本方法不需要搜索特征点集间一一对应关系,只需点群子集间整体对应,估计得到的仿射变换参数精确,计算复杂度远低于基于区域的同类算法。