[發(fā)明專利]物方信息約束的多視影像雙向匹配策略

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310572332.2
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103604417A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 張卡;盛業(yè)華;閭國年;劉學軍
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C11/04
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李媛媛

1.物方信息約束的多視影像雙向匹配策略，其特征在于包括如下步驟：

步驟一，根據多視影像對應的外方位元素，以及輸入的待匹配區(qū)域的最大、最小地面高程，確定基準影像上待匹配點對應地物點在物方攝影光線上搜索區(qū)間的兩個端點的物方三維坐標；

步驟二，將待匹配點在物方的兩個搜索端點往各幅搜索影像上投影，得到各搜索影像上同名像點所在搜索核線的兩個端點的像方二維坐標，基于此進行物方信息約束的多視影像正向匹配，從而確定待匹配點在各搜索影像上的同名像點；

步驟三，將各搜索影像和基準影像組成多個立體像對，以各搜索影像上的同名像點為待匹配點，進行物方信息約束的反向立體影像匹配，再根據多個立體像對的反向匹配結果，對多視影像正向匹配結果進行一致性驗證，從而得到最終的同名像點集合。

2.根據權利要求1所述的物方信息約束的多視影像雙向匹配策略，其特征在于，所述步驟一的具體過程為：

（1）輸入具有重疊度的n幅序列航空、航天或近景攝影影像，其對應的外方位元素，及待匹配區(qū)域的最大地面高程Z_max和最小地面高程Z_min；

（2）根據影像的成像模型，利用基準影像上待匹配點p的像平面坐標、輸入的最大和最小地面高程，計算待匹配點對應地物點在物方攝影光線上搜索區(qū)間的最高點和最低點的物方三維坐標。

3.根據權利要求1所述的物方信息約束的多視影像雙向匹配策略，其特征在于，所述步驟二的具體過程為：

（1）根據成像模型，將待匹配點物方的最高點和最低點往n-1幅搜索影像S₁、…、S_j、…、S_n-1上進行投影，得到各幅搜索影像上的候選同名點搜索核線兩個端點的像平面坐標；

（2）根據各搜索核線的兩個端點的像平面坐標，確定核線的直線方程y=kx+b，以及x坐標的區(qū)間范圍[start_x_j,end_x_j]，j=1,2,…,n-1，并以區(qū)間長度end_x_j-start_x_j最大的一幅搜索影像為主搜索影像，剩余的n-2幅影像為副搜索影像；

（3）從主搜索影像上的像方搜索區(qū)間內逐個取出每個像素點作為該影像上的候選同名像點，先利用雙像前方交會方法計算候選點對應地物點的物方三維坐標，并將此三維坐標往各幅副搜索影像上進行投影，得到各副搜索影像上的每組n-1個候選同名像點；然后，再利用基于灰度和SIFT特征的匹配測度計算方法，計算基準影像上待匹配點和每組n-1個候選同名點的多像匹配相似度，并以最大相似度所對應的那組候選點，作為多像正向匹配過程所獲得的待匹配點在n-1幅搜索影像上的n-1個同名像點q¹、q²、…、q^n_1。

4.根據權利要求1所述的物方信息約束的多視影像雙向匹配策略，其特征在于，所述步驟三的具體過程為：

（1）對于多視影像正向匹配得到的待匹配點在各幅搜索影像上的n-1個同名像點，以每一個同名點為待匹配點，以其所在的搜索影像為左影像、原來的基準影像I₀為右影像，組成多個單立體影像，分別進行n-1次立體影像匹配，以在影像I₀上得到n-1個反向匹配基準點p'₁、p'₂、…、p'_n-1；

（2）將每一個反向匹配基準點p'_j和原始待匹配點p進行列號較差的計算，如果差值在一定的閾值之內，則認為此反向匹配基準點對應的搜索影像上的同名像點q^j符合一致性要求，并將該同名像點加入待匹配點的同名像點集合；如果所有反向匹配基準點都和原始待匹配點不一致，則認為原始待匹配點為無效匹配點，其同名像點集合賦空值。