[發明專利]一種基于輪廓提取的建筑物圖像匹配與融合的方法

有效

• 申請號: 201810280577.0
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108537782B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 吳剛;李家霖;王兆鶴;于之惠;王波濤;劉輝林;喬百友;韓東紅
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/33;G06T7/90
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠

本發明公開了一種基于輪廓提取的建筑物圖像匹配與融合的方法，包括：對歷史照片進行預處理；對預覽照片和預處理后的歷史照片進行輪廓提取，得到歷史照片和預覽照片的輪廓圖；對兩個照片的輪廓圖進行直線提取，并使用直線匹配算法，按照直線特征對歷史照片和預覽照片的直線進行配對，得到最優匹配隊集合；對最優匹配隊集合內直線間夾角進行計算，得到兩個夾角矩陣，并對夾角矩陣進行相似度計算，得到歷史照片和預覽照片的相似度；對預覽照片與歷史照片進行圖像融合處理，使得相似照片與歷史照片同時顯示在一張照片中，能夠將歷史建筑與現有的預覽照片進行實時的匹配，判斷兩個建筑物圖像的匹配程度，使得建筑照片的比對更加準確和快速。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，尤其涉及一種基于輪廓提取的建筑物圖像匹配與融合的方法。

背景技術

隨著城市的快速發展，位于同一地點的建筑物及周圍場景發生著巨大的時空變化。城市歷史建筑保護成為突出的社會問題。其中，難以將建筑物現狀與歷史狀況對比并聯系起來，是阻礙公眾參與歷史建筑保護的主要原因。隨著計算機視覺和移動計算技術的發展，移動設備分析和理解圖像的能力大大增強，在移動設備上構建新穎的圖像處理應用，促進用戶參與是一種可行的方案。

但是，一個城市建筑，同時包含不同年代的歷史照片以及用戶拍攝的新照片。盡管新照片與歷史照片均拍攝于同一建筑的相似角度，由于年代不同，周圍背景發生了巨大的變化，造成歷史照片與新照片存在多種不同的特征差異，包括顏色、紋理、前景、背景等等。

現有的圖像相似度計算算法如顏色直方圖、感知哈希等，考慮圖像的整體特征，沒有提取到建筑物的直線特征，因此在建筑物歷史照片與新照片的圖像相似度計算問題上，存在待完善的地方。

發明內容

針對上述缺陷或不足，本發明的目的在于提供一種基于輪廓提取的建筑物圖像匹配與融合的方法，能夠將歷史建筑照片與新拍攝的同一建筑物的照片進行融合。

為達到以上目的，本發明的技術方案為：

一種基于輪廓提取的建筑物圖像匹配與融合的方法，包括：

1)、獲取建筑物的歷史照片，對歷史照片進行預處理；

2)、對預覽照片和預處理后的歷史照片進行輪廓提取，得到歷史照片和預覽照片的輪廓圖；

3)、使用LSD直線提取算法分別對歷史照片和預覽照片的輪廓圖進行直線提取，并使用直線匹配算法，按照直線的長度、斜率和位置特征對歷史照片和預覽照片的直線進行配對，得到最優匹配對集合；

4)、對最優匹配對集合內兩兩直線間夾角進行計算，得到兩個夾角矩陣，并對夾角矩陣進行相似度計算，得到歷史照片和預覽照片的相似度，根據相似度輔助對建筑進行拍照或照片對比，得到相似度高的相似照片；

5)、對相似照片與歷史照片進行圖像融合處理，使得相似照片與歷史照片同時顯示在一張照片中。

所述對歷史照片進行預處理包括：對歷史照片進行尺寸比例調整，然后將歷史照片轉化為灰度圖，最后，對灰度圖進行濾波平滑處理。

所述步驟2)具體包括：

2.1、將歷史照片標記為F，將預覽照片標記為G；

2.2、使用邊緣檢測算法對歷史照片F、預覽照片G分別進行邊緣檢測，得到歷史照片輪廓圖F’，預覽照片輪廓圖G’。

所述步驟3)具體包括：

3.1、使用LSD直線提取算法提取歷史照片輪廓圖F’和預覽照片輪廓圖G’中的直線，并分別存到歷史照片直線集合L_A和預覽照片直線集合L_B中；