[發明專利]一種用于港口起重機械攝影測量的模糊匹配方法

有效

• 申請號: 201811030178.5
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109141372B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 趙章焰;魯恩順;王琦;劉立成
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01C11/04
• 分類號: G01C11/04
• 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: 嚴彥

本發明公開了一種用于港口起重機械攝影測量的模糊匹配方法，包括依據估測參數化模型與左、右片外方位元素計算作為關鍵點的各待測點像平面坐標系坐標；依據解算得出的各待測點在像平面坐標系的平面坐標，分別得到模擬左方照片待測點分布圖和模擬左方照片待測點分布圖；利用特征識別算子，得到左方照片與右方照片的自動識別點圖；基于幾何關系匹配的點篩選過程，包括首先根據預先設置的匹配點模糊識別半徑進行范圍篩選，再利用幾何約束選點，得到物點在像平面坐標系內的投影點，判斷是否有匹配結果，當無結果輸出時，再更改匹配點模糊識別半徑，擴大選點范圍，返回迭代直至得到匹配結果。本發明能夠解決港口起重機械攝影的特殊復雜環境問題。

技術領域

本發明屬于港口起重機械攝影測量技術領域，用于港口起重機械攝影測量的同名點模糊匹配方法。

背景技術

在攝影測量的過程中，同名點的識別與匹配是一個至關重要的步驟，它是測量過程效率與測量結果準確準確性的有力保障。目前，在大地測量、建筑測繪以及文物保護領域，已有較為成熟的相關算法，然而，這些算法在被應用于港口機械的測量時，其效果卻并能令人滿意，而由于港口起重機械自身的結構特征與工作環境的特殊性導致的較低的特征點識別率，是造成這一現象的主要原因。

與傳統法的攝影測量對象不同，港口起重機械具有以下不利于同名點識別與匹配的因素：

(1)特征點無明顯顏色特征，港口起重機械的涂裝多為單一的藍色或橘紅色，這使得港口起重機械待測點的顏色特征相較于背景并不突出，采用現有點識別算子進行自動識別時會產生大量的噪點；

(2)港口起重機械的拍攝背景復雜，在港口，經常會出現同種類甚至同型號港口起重機械并排安置的現象，如岸邊集裝箱起重機就常常會并排沿碼頭布置，這就使得會導致用于攝影測量的照片上會存在著復雜且難以區分的背景，而這將進一步增加采用現有點識別算子進行自動識別時，噪點的數量；

(3)港口起重機械攝影測量所用照片一般具有較大的拍攝間距和角度，港口環境復雜，存在著大量諸如海側、物流通道等無法設置測量站的區域，因此用于解算的照片的拍攝位置與拍攝角度的變化一般較大，這無疑會大幅增加同名點匹配的難度。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術缺陷，提供一套用于港口起重機械攝影測量的同名點模糊匹配方法，包含同名點的自動識別與匹配。

為實現上述目的，本發明的技術方案提供一種用于港口起重機械攝影測量的模糊匹配方法，包括以下步驟：

步驟1，依據估測參數化模型與左、右片外方位元素計算作為關鍵點的各待測點像平面坐標系坐標；

步驟2，依據解算得出的各待測點在像平面坐標系的平面坐標，分別得到模擬左方照片待測點分布圖和模擬右方照片待測點分布圖；

步驟3，利用特征識別算子，得到左方照片與右方照片的自動識別點圖；

步驟4，基于幾何關系匹配的點篩選過程，包括以下流程，

步驟a，首先根據預先設置的匹配點模糊識別半徑進行范圍篩選；

步驟b，再利用幾何約束選點，得到物點在像平面坐標系內的投影點；

步驟c，判斷是否有匹配結果，當無結果輸出時，再更改匹配點模糊識別半徑，擴大選點范圍，返回步驟a，迭代直至得到匹配結果。

而且，步驟a中范圍篩選的實現方式為，以模擬左方照片待測點分布圖和模擬右方照片待測點分布圖上的各點為圓心，依據預先設置的匹配點模糊識別半徑，在左方照片與右方照片的自動識別點圖中篩選出若干點。

而且，步驟b中利用幾何約束選點，是基于港口起重機械自身幾何特征進行三線交會加權選點。