[发明专利]使用三维地理弧的多模型数据的图像配准

说明书

技术领域

本申请涉及图像配准系统和方法，并更特别涉及使用3D-GeoArc(三维地理弧)将景象的一个或更多的多模型图像与相同景象的3D表示组合的图像配准技术。

背景技术

图像配准是将一个或更多组的数据组合从而形成单个数据表示的过程。数据集可以是多个照片、源自不同传感器的数据、源自不同时间的数据，或以不同格式存储的数据。图像配准技术可以包括将两个或更多图像组合，或将源自图像的已选择点组合，从而产生含有源自原图像中的每个的数据的复合图像。一些图像配准技术可以将源自一个数据集(称为目标)的详情投影到第二数据集(称为参考)上。一些图像配准技术可以比较或变换目标图像从而与一个或多个已存储图像对齐。这些图像配准技术可以使用涉及在图像之间的点的算法，因此在图像中的已涉及点或结构在产生的复合图像中相关。

图像配准的一些方法搜索在图像中的特别特征，例如相似呈现的点、线和轮廓之间的详细对应。这些基于外观的算法使用已发现对应从而将目标图像变换或映射到一个或更多参考图像。这样的技术可以包括源自在图像中表示的该类型物体、景象或结构上具有专长个人的输入。该专家可以识别配准技术应将其相关的在图像中的一组界标特征。例如，图像配准技术可以比较人头的不同轴向层面的两个MRI图像，并且外科医生可以识别两个图像中对应于小脑(界标)的点(和/或围绕这些点的轮廓)。图像配准算法可以然后通过依靠在界标之间的已知关系将目标图像映射到参考图像。因此，通过将目标图像中的可见界标与参考图像中的先前识别界标匹配，配准技术可以取得关于怎样将目标图像与参考图像对齐的结论。

图像配准的其他方法使用相关矩阵比较在图像中的基于详细体积的(或3D几何形状的)影像。这些基于几何形状的方法中的一些可以然后基于该基于体积特征怎样紧密对齐，来测量表示目标图像和参考图像之间不一致的距离。两个图像的配准可以利用帮助寻找减小该距离测量值的映射的最优化方程。这些方法可以记录整个图像或子图像，并且如果记录子图像，那么子图像可以作为对应特征点对待。

图像配准的一些其他方法已使用地理空间信息提供结构或特征的参考源。地理空间信息(或地理位置(geolocation))一般涉及物体的现实世界地理位置的识别。地理位置可以涉及评估该位置的实践，或涉及实际评估的位置。地理空间信息可以表示在这样的特征或位置的照片和实际地理位置中的特征之间的联系。例如，一些当前地点识别算法使用源自与直接特征匹配技术和多视角几何形状耦合的在线库的GPS标记的、人群来源的图像收集。目标图像可以取自街上来客、街角或界碑，并然后地点识别算法尝试通过扫描大量已保存参考图像，在参考数据库中寻找最相似特征。这些地点识别算法需要大规模的图像数据库从而使得能够执行这样的地理定位。

发明内容

本申请的一个或更多实施例描述使得能够除其他信息之外使用源自生成目标图像的传感器的视点(viewpoint)数据以及3D-GeoArc，将带有景象的三维(3D)表示的相同景象的多模型图像配准的方法、系统、技术和/或解决方案。

在一个有利实施例中，用于图像配准的方法可以执行(例如，在数据处理系统例如计算机中至少部分执行)，其中该方法包含以下步骤。该方法的第一步可以包括建立景象的三维参考模型。该方法的下个步骤可以包括获取景象的目标图像，该目标图像可能用传感器捕捉。该方法的下个步骤可以包括使用一个或更多三维地理弧(也称为GeoArc)确定捕捉目标图像的传感器的视点(viewpoint)，其中可以相对于三维参考模型确定传感器的视点。该方法的下个步骤可以包括通过将源自目标图像的数据与源自三维参考模型的数据关联来生成景象的复合三维表示，其中传感器的视点可以用来执行该关联。