[發明專利]一種多傳感器遙感影像匹配方法

有效

• 申請號: 201510638280.3
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN105261014B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 葉沅鑫;慎利;曹云剛
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙)51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種多傳感器遙感影像匹配方法，包括下列步驟：

步驟一、利用不同尺度的高斯核函數對參考影像I₁和待匹配影像I₂，分別進行卷積運算，建立影像的高斯尺度空間，并通過高斯尺度空間的相鄰兩層影像做差生成高斯差分尺度空間，然后，在此空間中進行極值檢測，提取出具有尺度不變性的特征點PointI_i；

步驟二、對相位一致性計算模型進行擴展，構建相位一致性特征方向，然后計算高斯尺度空間中每一層影像上的每個像素點的相位一致性特征值和特征方向；

步驟三、利用相位一致性特征值和特征方向構建局部特征描述符--局部相位一致性方向直方圖，記為LHOPC，具體包括主方向和特征描述向量兩個部分：

(1)提取特征點PointI_i中的一個點，以它為中心取大小為5×5個像素的鄰域，計算鄰域內的相位一致性特征值和特征方向，形成相位一致性方向直方圖，并選擇直方圖的峰值方向作為特征點的主方向，使描述符具有旋轉不變性；

(2)根據主方向建立坐標系，并以特征點PointI_i為中心取大小為20×20個像素的鄰域，然后把該鄰域劃分為4×4個子區域，將每個子區域內劃分為8個方向，并統計每個方向的相位一致性特征值，構成相位一致性方向直方圖，最后將每個子區域內的相位一致性方向直方圖鏈接在一起，形成最終的特征描述向量—局部相位一致性方向直方圖；

步驟四、分別計算參考影像I₁上特征點PointI_1i和待匹配影像I₂上特征點PointI_2i的LHOPC特征向量，并通過歐氏距離作為相似性測度，采用特征向量間的最近鄰和次近鄰距離之比d_ratio來進行匹配，當d_ratio小于或等于給定的閾值時，PointI_1i和PointI_2i則被視為匹配點；

步驟五、為了使匹配更加穩健，這里采用雙向的匹配策略，即對于參考影像I₁上的某一個特征點PointI_1i，利用LHOPC進行匹配，獲得它在待匹配影像I₂上的同名點PointI_2i，然后以同樣的匹配方式，獲得PointI_2i在參考影像I₁上對應的同名點PointI’_1i；若PointI_1i和PointI’_1i是同一個點，則認為PointI_1i和PointI_2i是一對同名點；

步驟六、根據步驟四，遍歷PointI_1i的每一個點，得到對應的同名點PointI_2i，即獲得同名點對，記為{PointI_1i，PointI_2i}；

步驟七、采用隨機采樣一致性算法，以投影變換作為幾何約束剔除錯誤匹配點，獲得最終的正確同名點對{PointID_1i，PointID_2i}，實現影像的精確匹配。