[發明專利]一種結合相位相關分析的建筑物立面影像重復紋理檢測方法有效

申請號：	201610003491.4	申請日：	2016-01-05
公開（公告）號：	CN105678814B	公開（公告）日：	2018-03-13
發明（設計）人：	劉亞文;辛衛東	申請（專利權）人：	武漢大學
主分類號：	G06T7/49	分類號：	G06T7/49
代理公司：	武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222	代理人：	趙麗影
地址：	430072 湖***	國省代碼：	湖北;42
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種結合相位相關分析建筑物影像重復紋理檢測方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于數字圖像處理與應用領域，服務于建筑物三維建模領域；涉及一種結合相位相關分析的建筑物立面影像重復紋理檢測方法。

背景技術

隨著google地圖、騰訊地圖等推出街景模塊，建筑物三維建模的應用越來越廣泛，引起了人們極大的關注。建筑物立面結構一般滿足一定的規則，如窗戶、陽臺及門等的重復、對稱排列。通過對建筑物立面影像紋理的分析，提取立面幾何結構的排列規則，可以用于建筑物三維幾何模型重建及紋理遮擋恢復，增強建筑物三維模型的表現力。

已有的方法在提取建筑物立面紋理幾何結構排列規則時，影像重復結構檢測過程非常費時，本發明通過結合相位相關匹配算法，加快建筑物立面影像重復結構檢測過程，提高建筑物立面影像紋理結構單元提取的速度。

發明內容

本發明主要是結合相位相關和灰度相關算法，對建筑物立面影像紋理的重復結構進行檢測_，利用灰度梯度進行紋理結構分割，在此基礎上實現建筑物立面幾何結構排列規則的提取。本發明加快了建筑物立面影像紋理重復結構檢測的過程，簡化了已有算法，有效的實現了建筑物立面幾何結構的提取。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種結合相位相關分析的建筑物立面影像重復紋理檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，利用相位相關算法結合灰度相關算法,檢測建筑物立面紋理影像水平方向的重復結構，并將重復結構剔除，得到不含水平重復結構的立面影像。

步驟2，對步驟1得到的結果立面紋理影像檢測豎直方向重復結構，并剔除豎直方向的重復結構，得到不含重復結構的立面影像。

步驟3，對不含重復結構的立面影像，利用灰度梯度構造分割線評價函數，對分割線評價函數進行分析處理，得到該立面影像的粗分割結果。

步驟4，結合步驟1、步驟2中記錄的重復結構信息，以及步驟3中的粗分割結果，實現原建筑物立面紋理影像的粗分割。

步驟5，利用分割線評價函數，在步驟4中的粗分割結果基礎上，進行細分割，提取出建筑物立面紋理影像幾何結構單元。

在上述一種結合相位相關分析的建筑物立面影像重復紋理檢測方法，步驟1和步驟2中，相位相關算法，具體原理為，假設建筑物立面影像的區域影像為f₁(x,y)和f₂(x,y)，兩者存在平移關系f₂(x,y)＝f₁(x-x₀,y-y₀)，x₀,y₀為f₂(x,y)相對于f₁(x,y)的水平方向和豎直方向的偏移量。根據如下公式，

式一

式一中F₁(u,v)，F₂(u,v)分別為圖像f₁(x,y)，f₂(x,y)的傅里葉變換，F₂*(u,v)為F₂(u,v)的復共軛，求取式一的傅里葉逆變換，若其為一個二維脈沖函數δ(x-x₀,y-y₀)，尋找該脈沖函數的峰值，該峰值所在位置，即為圖像f₁(x,y)和f₂(x,y)的偏移量，根據該偏移量找到兩圖像匹配區域，利用灰度相關檢測其是否為誤匹配區域，若不為誤匹配區域，則找到了圖像f₁(x,y)和f₂(x,y)的相似區域，若式一的傅里葉逆變換不為二維脈沖函數，則圖像f₁(x,y)和f₂(x,y)不存在位置偏移，即兩幅圖像不存在相似區域，將相似區域剔除，直到影像不含相似區域為止。