一種城市地區(qū)航空影像角特征匹配方法
【專利摘要】一種城市地區(qū)航空影像角特征匹配方法，包括輸入左、右兩張航空影像以及兩航空影像的初始內(nèi)外方位元素，分別在左、右兩張航空影像上提取建筑物的角特征；對(duì)于在左影像上提取的所有角特征，根據(jù)兩航空影像的初始內(nèi)外方位元素計(jì)算角點(diǎn)在右影像上對(duì)應(yīng)的核線，將右影像上的核線上下擴(kuò)展一定范圍構(gòu)成右影像上的搜索區(qū)，對(duì)于右影像上所有落入搜索區(qū)內(nèi)的角特征，逐一與左影像上待匹配的角特征進(jìn)行同名角特征初始匹配，獲得候選同名角特征，然后結(jié)合角特征所處位置的影像灰度信息進(jìn)行同名角特征精匹配，得到左影像上待匹配的角特征和各候選同名角特征之間的相關(guān)系數(shù)，取相關(guān)系數(shù)最大且大于預(yù)設(shè)相關(guān)系數(shù)閾值的角特征對(duì)作為最終的同名角特征對(duì)。
【專利說(shuō)明】—種城市地區(qū)航空影像角特征匹配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于測(cè)繪科學(xué)與【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種城市地區(qū)航空影像角特征匹配方法，主要應(yīng)用于航空影像自動(dòng)空中三角測(cè)量、高精度DSM自動(dòng)生產(chǎn)以及真正射影像生產(chǎn)等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]影像匹配是航空影像空中三角測(cè)量的重要步驟，其中主要為同名點(diǎn)特征匹配?，F(xiàn)有的影像點(diǎn)特征匹配如灰度相關(guān)系數(shù)匹配、SIFT匹配等算法根據(jù)以特征點(diǎn)為中心一定范圍內(nèi)的全部影像紋理信息建立一定的相似性測(cè)度進(jìn)行同名特征點(diǎn)匹配，對(duì)于地形較為連續(xù)區(qū)域的影像匹配具有十分理想的效果。然而，對(duì)于大比例尺城市地區(qū)航空影像，由于建筑物的大量存在產(chǎn)生了大量地形不連續(xù)區(qū)域。在建筑物密集處無(wú)法獲得足夠的地面匹配點(diǎn)，且在建筑物屋頂處往往由于紋理較為缺乏而很難匹配獲得同名點(diǎn)，從而導(dǎo)致影像匹配點(diǎn)分布不均勻以及同名點(diǎn)數(shù)量不足，不利于后續(xù)航空影像區(qū)域網(wǎng)平差的順利進(jìn)行。考慮到建筑物角點(diǎn)為理想的特征點(diǎn)，但是由于建筑物角點(diǎn)位于視差不連續(xù)區(qū)域，左右影像上以同名角點(diǎn)為中心的影像窗口僅在屋頂一側(cè)具有相同的紋理，而在屋頂外側(cè)由于投影差的影像造成紋理不一致，故用傳統(tǒng)的點(diǎn)特征匹配算法無(wú)法成功進(jìn)行角點(diǎn)特征的匹配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種城市地區(qū)航空影像角特征匹配方法，克服城市地區(qū)航空影像匹配過(guò)程中因視差不連續(xù)、屋頂紋理缺乏等導(dǎo)致的同名點(diǎn)匹配困難問(wèn)題，可以為城市地區(qū)航空影像空三提供穩(wěn)健的同名點(diǎn)信息。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為一種城市地區(qū)航空影像角特征匹配方法，包括以下步驟:
[0005]步驟1，輸入左、右兩張航空影像以及兩航空影像的初始內(nèi)外方位元素；
[0006]步驟2，分別在左、右兩張航空影像上提取建筑物的角特征，包括先在航空影像上提取直線特征，然后根據(jù)直線特征提取角特征，每個(gè)角特征由兩條具有相鄰端點(diǎn)且近似垂直的直線段組成，這兩條直線段的交點(diǎn)為角特征的角點(diǎn)，并按照從起始邊到終止邊沿逆時(shí)針的夾角小于180度的原則確定角特征的起始邊和終止邊；
[0007]步驟3，對(duì)于步驟2在左影像上提取的所有角特征，逐個(gè)進(jìn)行以下匹配操作，直至左影像上的所有角特征匹配完畢，
[0008]對(duì)于左影像上一個(gè)待匹配的角特征，根據(jù)兩航空影像的初始內(nèi)外方位元素計(jì)算角點(diǎn)在右影像上對(duì)應(yīng)的核線，將右影像上的核線上下擴(kuò)展一定范圍構(gòu)成右影像上的搜索區(qū)，對(duì)于右影像上所有落入搜索區(qū)內(nèi)的角特征，逐一與左影像上待匹配的角特征進(jìn)行同名角特征初始匹配，獲得候選同名角特征；
[0009]對(duì)于左影像上待匹配的角特征和各候選同名角特征，分別結(jié)合角特征所處位置的影像灰度信息進(jìn)行同名角特征精匹配，得到左影像上待匹配的角特征和各候選同名角特征之間的相關(guān)系數(shù)，取相關(guān)系數(shù)最大且大于預(yù)設(shè)相關(guān)系數(shù)閾值的角特征對(duì)作為最終的同名角特征對(duì)。
[0010]而且，進(jìn)行同名角特征初始匹配的實(shí)現(xiàn)方式為，對(duì)于左影像上待匹配的角特征和右影像上落入搜索區(qū)內(nèi)的一個(gè)角特征，以兩個(gè)角特征的起始邊或兩個(gè)角特征的終止邊為同名邊，分別進(jìn)行以下操作，
[0011]采用旋轉(zhuǎn)、平移及縮放變換模型計(jì)算兩個(gè)角特征之間的坐標(biāo)變換參數(shù)，將右影像上的角特征變換至左影像上待匹配的角特征坐標(biāo)系下，坐標(biāo)變換后兩角特征的同名邊相互重合，然后計(jì)算兩個(gè)角特征的端點(diǎn)間距；
[0012]當(dāng)所得兩個(gè)端點(diǎn)間距中最小值小于距離閾值時(shí)得到一個(gè)候選同名角特征。
[0013]而且，進(jìn)行同名角特征精匹配的實(shí)現(xiàn)方式為，對(duì)于左影像上待匹配的角特征和右影像上的一個(gè)候選同名角特征，分別對(duì)兩個(gè)角特征獲得各自的1/4有效窗口和3/4有效窗口，在兩個(gè)角特征的1/4有效窗口之間根據(jù)影像灰度信息進(jìn)行匹配計(jì)算相關(guān)系數(shù)C1/4，在兩個(gè)角特征的3/4有效窗口之間根據(jù)影像灰度信息進(jìn)行匹配計(jì)算相關(guān)系數(shù)C3/4，取相關(guān)系數(shù)C174和C3/4中的最大值作為兩個(gè)角特征之間的相關(guān)系數(shù)。
[0014]而且，對(duì)某角特征獲得相應(yīng)1/4有效窗口和3/4有效窗口的實(shí)現(xiàn)方式如下，
[0015]步驟4.1，以角特征的起始邊為X軸，以角特征的角點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)0，建立直角坐標(biāo)系統(tǒng)Oxy，并采用仿射變換模型將角特征的另外一條邊等長(zhǎng)糾正到y(tǒng)軸上，計(jì)算變換前角特征與新坐標(biāo)系統(tǒng)Oxy之間的變換參數(shù)；
[0016]步驟4.2，以直角坐標(biāo)系統(tǒng)Oxy的坐標(biāo)原點(diǎn)O為中心，根據(jù)預(yù)設(shè)尺寸取影像窗口，直角坐標(biāo)系統(tǒng)Oxy的X軸和y軸分別與影像窗口的兩條邊平行，按照步驟4.1所得變換參數(shù)依次計(jì)算影像窗口中每一像素點(diǎn)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換后在角特征所在影像上的坐標(biāo)，根據(jù)該坐標(biāo)值在該影像上內(nèi)插獲得像素灰度值，得到糾正后的影像窗口 ；
[0017]步驟4.3，對(duì)于糾正后的影像窗口，根據(jù)X軸和y軸將影像窗口劃分為1/4有效窗口和3/4有效窗口，1/4有效窗口中僅取影像窗口位于第一象限內(nèi)的部分；3/4有效窗口中僅取影像窗口位于第二、三和四象限內(nèi)的部分。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)合直線特征與影像灰度信息進(jìn)行航空影像同名角特征自動(dòng)匹配，通過(guò)在航空影像上提取直線段進(jìn)而提取角特征，并在待匹配的左、右影像上依次進(jìn)行同名角特征初始匹配以及同名角特征精匹配，獲取準(zhǔn)確的同名角點(diǎn)信息。由于本發(fā)明在匹配獲得同名角特征后，可直接獲得同名線特征，為此可自動(dòng)檢測(cè)視差不連續(xù)位置并進(jìn)而為影像密集匹配提供約束條件。故本發(fā)明在城市地區(qū)航空影像自動(dòng)空中三角測(cè)量、高精度DSM自動(dòng)生產(chǎn)以及真正射影像生產(chǎn)等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的流程圖。
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的角特征提取示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的基于核線確定同名角特征搜索范圍示意圖。
[0022]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的角特征初始匹配示意圖。
[0023]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)合影像灰度信息的角特征精確匹配示意圖。
[0024]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的角特征精確匹配中角點(diǎn)1/4有效窗口及3/4有效窗口劃分示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)方案。
[0026]本發(fā)明技術(shù)方案可采用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行流程。如錯(cuò)誤！未找到引用源。所示，實(shí)施例的流程包含以下步驟:
[0027]步驟1，輸入左、右兩張航空影像以及兩航空影像的初始內(nèi)外方位元素。
[0028]步驟2，分別在左、右兩張航空影像上提取角特征。提取角特征時(shí)，先在兩航空影像上分別提取直線特征，提取的直線特征大部分為建筑物邊緣，每個(gè)角特征由兩條具有相鄰端點(diǎn)且近似垂直的直線段組成，該兩條直線段的交點(diǎn)即為角特征的角點(diǎn)。
[0029]為便于實(shí)施參考起見(jiàn)，提供實(shí)施例的航空影像角特征提取實(shí)現(xiàn)如圖2所示。其步驟如下:
[0030]①在航空影像上提取直線特征，假設(shè)AB，⑶，EF, GH為所提取的建筑物直線邊緣。
[0031]②對(duì)航空影像上提取的所有直線段進(jìn)行如下操作:對(duì)于影像上任意一條直線段(如圖2中AB)，在其任意一個(gè)端點(diǎn)(如圖2中B)處搜索與該直線段的銳角夾角大于一定閾值(例如取80° )且其某一端點(diǎn)與該端點(diǎn)距離最近且距離小于一定閾值(例如取20像素)的一條直線段，若搜索成功假設(shè)CD為符合搜索條件的直線段，則該兩條相鄰的直線段AB-CD可組成一個(gè)角特征。在提取角特征后，將兩直線段求交，并以交點(diǎn)代替對(duì)應(yīng)的直線段端點(diǎn)，如若AB與CD相交于M，則新的角特征即為AM-MD (可簡(jiǎn)寫為AMD)。同理，若在其另一個(gè)端點(diǎn)A處也搜索出一條符合條件的直線段(若為HG)則可組成另一個(gè)建筑物角特征。并按照從起始邊到終止邊沿逆時(shí)針的夾角小于180度的原則確定角特征的起始邊和終止邊，如圖2中角特征AMD中MD應(yīng)為起始邊，MA為終止邊。
[0032]步驟3，對(duì)于左影像上的所有角特征，逐個(gè)進(jìn)行以下匹配操作，直至左影像上的所有角特征匹配完畢，
[0033]對(duì)于左影像上的一個(gè)待匹配角特征，根據(jù)兩航空影像的初始內(nèi)外方位元素計(jì)算其角點(diǎn)在右影像上對(duì)應(yīng)的核線，將右影像上的核線上下擴(kuò)展一定范圍構(gòu)成右影像上的搜索區(qū)，對(duì)于右影像上所有落入搜索區(qū)內(nèi)的角特征，逐一與左影像上的待匹配角特征進(jìn)行同名角特征初始匹配，獲得多個(gè)候選同名角特征；
[0034]對(duì)于獲取的每個(gè)候選同名角特征，結(jié)合角特征所處位置的影像灰度信息進(jìn)行同名角特征精匹配，計(jì)算待匹配角特征和各同名角特征之間的相關(guān)系數(shù)，取相關(guān)系數(shù)最大且大于預(yù)設(shè)相關(guān)系數(shù)閾值(例如取0.85)的角特征對(duì)作為最終的同名角特征對(duì)，從而獲取左影像上角特征在右影像上唯一的、準(zhǔn)確的同名角特征。若相關(guān)系數(shù)都達(dá)不到閾值則匹配失敗。
[0035]為便于實(shí)施參考起見(jiàn)，提供實(shí)施例的基于核線確定同名角特征搜索區(qū)實(shí)現(xiàn)方式如圖3所示，提供的左、右兩張航空影像分別簡(jiǎn)稱為左影像和右影像，基于左影像在右影像上進(jìn)行搜索匹配，其步驟如下:
[0036]①對(duì)于左影像上的一個(gè)待匹配角特征(如圖3中ABC)，根據(jù)兩航空影像的初始內(nèi)外方位元素計(jì)算過(guò)該角特征的角點(diǎn)(B)的核線(如圖3中a)在右影像上的同名核線(如圖3中b)；
[0037]②將右影像上的核線上下擴(kuò)展一定范圍(可取上下擴(kuò)展150像素，如圖3中擴(kuò)展至bl及b2)，具體實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可自行設(shè)定擴(kuò)展范圍的寬度；[0038]③將右影像上角點(diǎn)落入擴(kuò)展核線范圍內(nèi)的所有角特征取出以備參與同名角特征初始匹配，如圖3中DEF，GHI, JKL0
[0039]本發(fā)明進(jìn)一步提出，采用旋轉(zhuǎn)、平移及縮放變換模型計(jì)算兩建筑物角特征之間的坐標(biāo)變換參數(shù)，將右影像上的建筑物角特征變換至左影像的建筑物角特征坐標(biāo)系下，然后計(jì)算兩角特征對(duì)應(yīng)端點(diǎn)的距離作為角特征相似性測(cè)度，可以在左、右影像間存在旋轉(zhuǎn)角、尺度差異的情況下進(jìn)行同名角特征匹配，即所用的同名角特征初始匹配方法具有旋轉(zhuǎn)及尺度不變性。為便于實(shí)施參考起見(jiàn)，提供實(shí)施例同名角特征初始匹配實(shí)現(xiàn)如圖4所示。其步驟如下:
[0040]①對(duì)于左影像上的一個(gè)待匹配角特征(如圖4中ABC)以及右影像上的一個(gè)角特征(圖4中DEF)，以它們的角點(diǎn)作為一對(duì)同名點(diǎn)(如圖4中點(diǎn)B和點(diǎn)E)，選擇左影像角特征的起始邊和右影像角特征的起始邊作為一對(duì)同名邊(如圖4中BC和EF)，以同名邊的另一對(duì)端點(diǎn)為一對(duì)同名點(diǎn)(如圖4中點(diǎn)C和點(diǎn)F)；
[0041]②根據(jù)以上兩對(duì)同名點(diǎn)采用現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)、平移和縮放變換模型計(jì)算以上兩角特征之間的坐標(biāo)變換參數(shù)；
[0042]③根據(jù)第②步計(jì)算出的坐標(biāo)變換參數(shù)，將右影像上的角特征變換到左影像上角特征的坐標(biāo)系統(tǒng)中，如圖4所示,變換后點(diǎn)E和點(diǎn)F分別與點(diǎn)B和點(diǎn)C重合，即坐標(biāo)變換后兩角特征的起始邊相互重合。然后計(jì)算變換后兩角特征剩下的端點(diǎn)之間的距離，即端點(diǎn)間距(圖4中點(diǎn)A和點(diǎn)D的間距)。
[0043]④將變換前左影像角特征的終止邊和右影像角特征的終止邊作為同名邊(如圖4中BA和ED)，按照①、②、③中的步驟使坐標(biāo)變換后兩角特征的終止邊相互重合，計(jì)算坐標(biāo)變換后兩角特征的端點(diǎn)間距(即圖4中點(diǎn)E和點(diǎn)D分別與點(diǎn)B和點(diǎn)A重合，計(jì)算變換后兩角特征端點(diǎn)間距是點(diǎn)C和點(diǎn)F的間距)。并將兩次計(jì)算中的最小值作為兩角特征的最小端點(diǎn)間距，如果兩角特征的最小端點(diǎn)間距小于一定的距離閾值(建議設(shè)置閾值為左影像角特征兩條線段長(zhǎng)度和的1/3)，則認(rèn)為右影像角特征為左影像角特征的候選同名角特征。
[0044]為便于實(shí)施參考起見(jiàn)，提供實(shí)施例中結(jié)合影像灰度信息的角特征精確匹配實(shí)現(xiàn)方式如圖5所示。由于大多數(shù)建筑物均具有相似的矩形輪廓，且在提取建筑物邊緣時(shí)因屋頂?shù)桶珖鷫哂幸欢▽挾榷３霈F(xiàn)雙邊緣現(xiàn)象。以上情況均會(huì)導(dǎo)致在進(jìn)行角特征初匹配時(shí)對(duì)于左影像上一個(gè)角特征在右影像上出現(xiàn)多個(gè)符合初匹配條件的角特征，從而無(wú)法判斷正確匹配結(jié)果。故需要結(jié)合角特征附近灰度信息進(jìn)行角特征精匹配。而在建筑物角點(diǎn)處存在由于高程突變導(dǎo)致的視差不連續(xù)現(xiàn)象，無(wú)法用常規(guī)的整體窗口進(jìn)行角點(diǎn)的相關(guān)系數(shù)匹配，故本發(fā)明進(jìn)一步提出基于角特征約束的角點(diǎn)1/4有效窗口及3/4有效窗口匹配算法。實(shí)施例實(shí)現(xiàn)步驟如下:
[0045]①如圖5所示，以角特征ABC的起始邊BC為X軸，以角特征的角點(diǎn)B為坐標(biāo)原點(diǎn)0，建立新的直角坐標(biāo)系統(tǒng)Oxy，并采用現(xiàn)有技術(shù)中的仿射變換模型將角特征的另外一條邊BA等長(zhǎng)糾正到y(tǒng)軸上，計(jì)算變換前角特征ABC與新坐標(biāo)系統(tǒng)Oxy之間的變換參數(shù)；
[0046]②以直角坐標(biāo)系統(tǒng)Oxy的坐標(biāo)原點(diǎn)O為中心，根據(jù)預(yù)設(shè)尺寸取影像窗口(X軸和y軸分別與影像窗口的兩條邊平行)，按照①中計(jì)算的變換參數(shù)依次計(jì)算影像窗口中每一像素點(diǎn)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換后在角特征所在影像上的坐標(biāo)，根據(jù)該坐標(biāo)值在該影像上內(nèi)插獲得像素灰度值，從而得到糾正后的影像窗口 ；本領(lǐng)域技術(shù)人員可自行設(shè)定窗口尺寸，例如預(yù)設(shè)尺寸為63X63像素；
[0047]③對(duì)于糾正后的影像窗口(可稱為大窗口)，根據(jù)X軸和y軸將窗口劃分為1/4有效窗口和3/4有效窗口(如圖6所不，1/4有效窗口中僅取位于第一象限內(nèi)的白色部分所表示的影像塊參與相關(guān)系數(shù)計(jì)算；3/4有效窗口中僅取位于第二、三、四象限內(nèi)的白色部分所表示的影像塊參與相關(guān)系數(shù)計(jì)算)。
[0048]對(duì)于待匹配角特征和任一個(gè)相應(yīng)的候選同名角特征構(gòu)成的角特征對(duì)，分別對(duì)兩個(gè)角特征進(jìn)行如上處理，獲得各自的1/4有效窗口和3/4有效窗口，先在兩角特征的1/4有效窗口之間進(jìn)行匹配，計(jì)算相關(guān)系數(shù)C1/4，然后在兩角特征的3/4有效窗口之間進(jìn)行匹配，計(jì)算相關(guān)系數(shù)C3/4，取兩次計(jì)算的相關(guān)系數(shù)中的最大值作為兩個(gè)角特征之間的相關(guān)系數(shù)。計(jì)算相關(guān)系數(shù)給予影像灰度信息采用現(xiàn)有的灰度相關(guān)系數(shù)匹配方法即可實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明不予贅述。
[0049]具體實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可自行根據(jù)情況預(yù)先設(shè)定各閾值的取值。
[0050]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種城市地區(qū)航空影像角特征匹配方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，輸入左、右兩張航空影像以及兩航空影像的初始內(nèi)外方位元素； 步驟2，分別在左、右兩張航空影像上提取建筑物的角特征，包括先在航空影像上提取直線特征，然后根據(jù)直線特征提取角特征，每個(gè)角特征由兩條具有相鄰端點(diǎn)且近似垂直的直線段組成，這兩條直線段的交點(diǎn)為角特征的角點(diǎn)，并按照從起始邊到終止邊沿逆時(shí)針的夾角小于180度的原則確定角特征的起始邊和終止邊； 步驟3，對(duì)于步驟2在左影像上提取的所有角特征，逐個(gè)進(jìn)行以下匹配操作，直至左影像上的所有角特征匹配完畢， 對(duì)于左影像上一個(gè)待匹配的角特征，根據(jù)兩航空影像的初始內(nèi)外方位元素計(jì)算角點(diǎn)在右影像上對(duì)應(yīng)的核線，將右影像上的核線上下擴(kuò)展一定范圍構(gòu)成右影像上的搜索區(qū)，對(duì)于右影像上所有落入搜索區(qū)內(nèi)的角特征，逐一與左影像上待匹配的角特征進(jìn)行同名角特征初始匹配，獲得候選同名角特征； 對(duì)于左影像上待匹配的角特征和各候選同名角特征，分別結(jié)合角特征所處位置的影像灰度信息進(jìn)行同名角特征精匹配，得到左影像上待匹配的角特征和各候選同名角特征之間的相關(guān)系數(shù)，取相關(guān)系數(shù)最大且大于預(yù)設(shè)相關(guān)系數(shù)閾值的角特征對(duì)作為最終的同名角特征對(duì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市地區(qū)航空影像角特征匹配方法，其特征在于:進(jìn)行同名角特征初始匹配的實(shí)現(xiàn)方式為， 對(duì)于左影像上待匹配的角特征和右影像上落入搜索區(qū)內(nèi)的一個(gè)角特征，以兩個(gè)角特征的起始邊或兩個(gè)角特征的終止邊為同名邊，分別進(jìn)行以下操作， 采用旋轉(zhuǎn)、平移及縮放變換模型計(jì)`算兩個(gè)角特征之間的坐標(biāo)變換參數(shù)，將右影像上的角特征變換至左影像上待匹配的角特征坐標(biāo)系下，坐標(biāo)變換后兩角特征的同名邊相互重合，然后計(jì)算兩個(gè)角特征的端點(diǎn)間距； 當(dāng)所得兩個(gè)端點(diǎn)間距中最小值小于距離閾值時(shí)得到一個(gè)候選同名角特征。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的城市地區(qū)航空影像角特征匹配方法，其特征在于:進(jìn)行同名角特征精匹配的實(shí)現(xiàn)方式為，對(duì)于左影像上待匹配的角特征和右影像上的一個(gè)候選同名角特征，分別對(duì)兩個(gè)角特征獲得各自的1/4有效窗口和3/4有效窗口，在兩個(gè)角特征的1/4有效窗口之間根據(jù)影像灰度信息進(jìn)行匹配計(jì)算相關(guān)系數(shù)C1/4，在兩個(gè)角特征的3/4有效窗口之間根據(jù)影像灰度信息進(jìn)行匹配計(jì)算相關(guān)系數(shù)C3/4，取相關(guān)系數(shù)C1/4和C3/4中的最大值作為兩個(gè)角特征之間的相關(guān)系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的城市地區(qū)航空影像角特征匹配方法，其特征在于:對(duì)某角特征獲得相應(yīng)1/4有效窗口和3/4有效窗口的實(shí)現(xiàn)方式如下， 步驟4.1，以角特征的起始邊為z軸，以角特征的角點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，建立直角坐標(biāo)系統(tǒng)0#，并采用仿射變換模型將角特征的另外一條邊等長(zhǎng)糾正到軸上，計(jì)算變換前角特征與新坐標(biāo)系統(tǒng)0#之間的變換參數(shù)； 步驟4.2，以直角坐標(biāo)系統(tǒng)0#的坐標(biāo)原點(diǎn)O為中心，根據(jù)預(yù)設(shè)尺寸取影像窗口，直角坐標(biāo)系統(tǒng)0#的z軸和軸分別與影像窗口的兩條邊平行，按照步驟4.1所得變換參數(shù)依次計(jì)算影像窗口中每一像素點(diǎn)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換后在角特征所在影像上的坐標(biāo)，根據(jù)該坐標(biāo)值在該影像上內(nèi)插獲得像素灰度值，得到糾正后的影像窗口 ；步驟4.3，對(duì)于糾正后的影像窗口，根據(jù)z軸和軸將影像窗口劃分為1/4有效窗口和3/4有效窗口，1/4有效窗口中僅取影像窗口位于第一象限內(nèi)的部分；3/4有效窗口中僅取影像窗口位于第二、三和四象限內(nèi) 的部分。
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK103489197SQ201310489252
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】張永軍, 熊小東, 秦守鵬, 黃旭 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)