[發明專利]基于三維點云模型的地標建筑圖像分類方法

無效

• 申請號: 201110080111.4
• 申請日: 2011-03-31
• 公開（公告）號: CN102147812A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 徐常勝;肖憲;王金橋
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06T17/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 梁愛榮

1.一種基于三維點云模型的地標建筑圖像分類方法，其特征在于具體包括如下步驟：

步驟S1：從有標注的地標建筑圖像集合中，經過概要性全局特征描述符聚類、候選集選擇和幾何約束判定，選擇出有利于對地標建筑圖像三維重建的代表性圖像；

步驟S2：對選擇出的代表性圖像進行視覺關注度分析，獲得地標建筑圖像中的視覺關注區域，并利用運動恢復結構的方法，對地標建筑圖像的視覺關注區域進行三維重建，獲得重建地標建筑的三維點云模型；

步驟S3：利用投影矩陣，將步驟S2所述三維點云模型投影到與三維點云模型相對應的地標建筑圖像中，并依靠投影點的分布識別整體圖像和局部圖像，并從局部圖像類別中選取部分有利于三維重建的局部圖像，將有利于三維重建的局部圖像送入步驟S2，再執行步驟S2的操作，得到包含局部增強信息的重建地標建筑的三維點云模型；

步驟S4：將獲得的局部增強的地標建筑三維點云模型投影到與局部增強的地標建筑三維點云模型相對應的地標建筑圖像中，獲得每張地標建筑圖像的地標建筑區域，提取地標建筑區域中的局部特征并建立K維搜索樹，提取無類別標注地標建筑圖像的局部特征并與K維搜索樹進行特征匹配，最終利用K維搜索樹進行特征匹配，得到匹配數最多的地標建筑K維搜索樹所對應的類別為無類別標注地標建筑圖像類別。

2.根據權利要求1所述的基于三維點云模型的地標建筑圖像分類方法，其特征在于，有標注的地表建筑圖像的代表性圖像的選取的步驟包括：

步驟S11：先用概要性全局特征描述符聚類所有的地標建筑圖像到K個聚類類別；

步驟S12：對于每一個聚類類別，計算其類內地標建筑圖像相互之間局部特征匹配數，并將每個聚類類別中的圖像按照總匹配數降序排列，選擇出按照K計算出的排名最前的已知數量的圖像作為候選集合；

步驟S13：將來自候選集合中的任意K個地標建筑圖像構成一個圖像組合，如果他們來自不同的類別，根據幾何約束排序所有的圖像組合并最終決定代表性地標建筑圖像組合。

3.根據權利要求1所述的基于三維點云模型的地標建筑圖像分類方法，其特征在于，對步驟S2中地標建筑圖像的視覺關注區域進行三維重建的步驟包括：

步驟S21：融合基于反差的方法和基于信息論的方法來計算地標建筑圖像中的視覺關注度圖，并生成視覺關注區域；

步驟S22：提取視覺關注區域中的局部特征，利用運動恢復結構的方法重建地標建筑的三維點云模型。

4.根據權利要求1所述的基于三維點云模型的地標建筑圖像分類方法，其特征在于，生成局部增強的地標建筑三維點云模型的步驟包括：

步驟S31：按照投影矩陣，將三維點云投影到二維地標建筑圖像上，獲得二維投影點的分布；

步驟S32：根據二維投影點的分布，識別局部圖像并從局部圖像所對應的類別中，選擇除已經在代表性圖像組中的圖像之外的類內局部特征匹配數最多的圖像，補充到地標建筑代表性組中；

步驟S33：將步驟S32中選擇新的圖像，輸入到步驟S3中，獲得局部增強的地標建筑三維點云模型。

5.根據權利要求1所述的基于三維點云模型的地標建筑圖像分類方法，其特征在于，使用地標建筑圖像中地標建筑區域的特征生成K維搜索樹并進行未標注地標建筑圖像分類的步驟包括：

步驟S41：將局部增強的地標建筑三維點云模型按照其投影矩陣投影到用于三維重建的地標建筑圖像中，從而獲得圖像中的地標建筑區域，提取地標建筑區域中的局部特征構建K維搜索樹；

步驟S42：提取無類別標注地標建筑圖像的局部特征，并與K維搜索樹進行特征匹配，匹配數最多的地標建筑K維搜索樹所對應的類別即為無類別標注的地標建筑圖像的類別。