[发明专利]物方信息约束的多视影像双向匹配策略

权利要求书

1.物方信息约束的多视影像双向匹配策略，其特征在于包括如下步骤：

步骤一，根据多视影像对应的外方位元素，以及输入的待匹配区域的最大、最小地面高程，确定基准影像上待匹配点对应地物点在物方摄影光线上搜索区间的两个端点的物方三维坐标；

步骤二，将待匹配点在物方的两个搜索端点往各幅搜索影像上投影，得到各搜索影像上同名像点所在搜索核线的两个端点的像方二维坐标，基于此进行物方信息约束的多视影像正向匹配，从而确定待匹配点在各搜索影像上的同名像点；

步骤三，将各搜索影像和基准影像组成多个立体像对，以各搜索影像上的同名像点为待匹配点，进行物方信息约束的反向立体影像匹配，再根据多个立体像对的反向匹配结果，对多视影像正向匹配结果进行一致性验证，从而得到最终的同名像点集合。

2.根据权利要求1所述的物方信息约束的多视影像双向匹配策略，其特征在于，所述步骤一的具体过程为：

（1）输入具有重叠度的n幅序列航空、航天或近景摄影影像，其对应的外方位元素，及待匹配区域的最大地面高程Z_max和最小地面高程Z_min；

（2）根据影像的成像模型，利用基准影像上待匹配点p的像平面坐标、输入的最大和最小地面高程，计算待匹配点对应地物点在物方摄影光线上搜索区间的最高点和最低点的物方三维坐标。

3.根据权利要求1所述的物方信息约束的多视影像双向匹配策略，其特征在于，所述步骤二的具体过程为：

（1）根据成像模型，将待匹配点物方的最高点和最低点往n-1幅搜索影像S₁、…、S_j、…、S_n-1上进行投影，得到各幅搜索影像上的候选同名点搜索核线两个端点的像平面坐标；

（2）根据各搜索核线的两个端点的像平面坐标，确定核线的直线方程y=kx+b，以及x坐标的区间范围[start_x_j,end_x_j]，j=1,2,…,n-1，并以区间长度end_x_j-start_x_j最大的一幅搜索影像为主搜索影像，剩余的n-2幅影像为副搜索影像；

（3）从主搜索影像上的像方搜索区间内逐个取出每个像素点作为该影像上的候选同名像点，先利用双像前方交会方法计算候选点对应地物点的物方三维坐标，并将此三维坐标往各幅副搜索影像上进行投影，得到各副搜索影像上的每组n-1个候选同名像点；然后，再利用基于灰度和SIFT特征的匹配测度计算方法，计算基准影像上待匹配点和每组n-1个候选同名点的多像匹配相似度，并以最大相似度所对应的那组候选点，作为多像正向匹配过程所获得的待匹配点在n-1幅搜索影像上的n-1个同名像点q¹、q²、…、q^n_1。

4.根据权利要求1所述的物方信息约束的多视影像双向匹配策略，其特征在于，所述步骤三的具体过程为：

（1）对于多视影像正向匹配得到的待匹配点在各幅搜索影像上的n-1个同名像点，以每一个同名点为待匹配点，以其所在的搜索影像为左影像、原来的基准影像I₀为右影像，组成多个单立体影像，分别进行n-1次立体影像匹配，以在影像I₀上得到n-1个反向匹配基准点p'₁、p'₂、…、p'_n-1；

（2）将每一个反向匹配基准点p'_j和原始待匹配点p进行列号较差的计算，如果差值在一定的阈值之内，则认为此反向匹配基准点对应的搜索影像上的同名像点q^j符合一致性要求，并将该同名像点加入待匹配点的同名像点集合；如果所有反向匹配基准点都和原始待匹配点不一致，则认为原始待匹配点为无效匹配点，其同名像点集合赋空值。