[发明专利]一种基于特征点与单应性匹配的不变性识别方法

权利要求书

1、一种基于特征点与单应性匹配的不变性识别方法，其特征在于，包含以下步骤：

1)对模型图像的结构进行描述；得到场景图像；找出场景图像中的第一类不变量和第二类不变量，直线检测算法提取场景图像中的长直线段，利用直线段共线特征找到共线组，若不具备共线条件，寻找平行线组，作为共线集；

2)对某一模型平面中所有第一类不变量，找出共线集中与其匹配的直线段对的端点，把匹配的直线段对的端点添加到该平面的配准点集；

3)取配准点集中尚未取过的非共线点所组成的最大子集，判断非共线点的数量是否小于4，如果是，转到步骤6)；否则，根据配准点集计算该平面的单应矩阵；

4)匹配该平面中所有直线，判断匹配代价是否小于预期，如果是，判断该平面匹配成功，转到步骤6)，如果不是，转到步骤3)；

5)对于相邻平面中所有第二类不变量，找出共线集中与其匹配的直线段对的端点，把匹配的直线段对的端点添加到该平面的配准点集，转到步骤3)；

6)判断匹配的平面集是否满足模型识别条件，如果满足，判定匹配成功；如果不满足，判断是否所有相邻平面都经过了匹配，如果没有相邻平面还没经过匹配，判定匹配失败，如果还有相邻平面没有经过匹配，配准点集清空，对相邻平面依次进行步骤5)。

2、如权利要求1所述的基于特征点与单应性匹配的不变性识别方法

所述模型图像的结构由三个部分构成：面结构关系、直线段特征、透视不变量。

3、如权利要求1所述的基于特征点与单应性匹配的不变性识别方法，其特征在于，第一类不变量为由点特征或直线段特征构成的在模型中共面的透视或仿射不变性特征。

4、如权利要求1所述的基于特征点与单应性匹配的不变性识别方法，其特征在于，第二类不变量为由点特征或直线段特征构成的在模型中不全共面的透视或仿射不变性特征。

5、如权利要求1所述的基于特征点与单应性匹配的不变性识别方法，其特征在于，在步骤6)中，当有两个或两个以上的平面被识别，或有一个平面被识别，且这个平面的单应矩阵满足|(h11-h22)(h12-h21)|<0.5,]]>认为该平面集满足模型识别条件。

6、如权利要求1所述的基于特征点与单应性匹配的不变性识别方法，其特征在于，在步骤4)中，对于模型平面L_Pk中的每一条直线l_Pk，将其映射到场景图像：l_Sk＝H^-1l_Pk，根据条件f_match^H(l_Sk)找场景中可能的匹配，

fmatchH(lSk)=minlSL∈LSL(D(lSk,lSL))minlSL∈LSL(D(lSk,lSL))≤G3min(minlSL∈LSL(D(lSk,lSL)),2G3)minlSL∈LSL(D(lSk,lSL))≥G3lSk∈LSk]]>

G₃为最大匹配阈值，当minlSL∈LSL(D(lSk,lSL))>G3]]>时，f_match^H(l_Sk)取和2G₃中的较小值。当一条直线段的配准f_match^H(l_Sk)完成之后，将配准的l_SL从场景图像长直线集L_SL中取出，并将它们放入集合L′_Sk。当所有直线都完成配准，估算L_Sk与L′_Sk之间的平均匹配代价，

fcost(LSk,L′Sk)=1numΣi=1numϵfmatchH(lSk)]]>

如果该代价小于阈值匹配G₄，则判断匹配代价是否小于预期。