[发明专利]一种基于组特征的直线匹配方法

权利要求书

1.一种基于组特征的直线匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：输入目标影像和搜索影像两张航空影像和两张航空影像的同名点坐标；

步骤2：分别对目标影像和搜索影像进行直线提取；

步骤3：分别对目标影像和搜索影像上提取的直线依次进行特征编组，分别得到目标影像和搜索影像上的特征直线组集合，具体包括：

步骤3.1：在目标影像上将提取的直线l_i作为目标直线，直线l_i+1,l_i+2,…,l_I为待编组直线，其中，i＝1，2，...，I，I为目标影像上提取的直线数；

步骤3.2：以目标直线l_i为中心建立矩形窗口作为目标直线邻域窗口；

步骤3.3：依次判断待编组直线与目标直线邻域窗口关系，如果待编组直线在目标直线邻域窗口内或与邻域窗口相交，则该待编组直线为候选编组直线l_i'；

步骤3.4：依次计算候选编组直线与目标直线l_i的夹角，如果夹角在阈值范围内，则目标直线l_i与该候选编组直线l_i'组成特征直线组P^L(l_i,l_i',C^L)，其中，C^L为目标直线l_i和编组直线l_i'的交点；

步骤3.5：分别选择目标直线l_i和编组直线l_i'端点中与交点C^L距离较近的点作为l_i的起点和l_i'的起点，与交点C^L距离较远的点分别作为l_i的终点和l_i'的终点；

步骤3.6：依次将目标影像上提取的每条直线作为目标直线执行步骤3.1至步骤3.5，得到目标影像上特征直线组集合其中，为目标影像上第m个特征直线组，和为组成该特征直线组的直线，m＝1，2，...，M，M为目标影像上特征直线组数；

步骤3.7：将搜索影像上直线依次作为目标直线执行步骤3.1至步骤3.5，最终得到搜索影像上特征直线组集合其中，为搜索影像上第n个特征直线组，和为组成该特征直线组的直线，n＝1，2，…，N，N为搜索影像上特征直线组数；

步骤4：对目标影像和搜索影像上的特征直线组进行多重约束下的特征直线组匹配，得到同名特征直线组对集合；

步骤5：分别对每对同名特征直线组中对应的两对同名单直线建立一对一匹配关系，得到初始同名直线对集合；

步骤6：对初始同名直线对集合进行整合，对集合中一对多、多对一、多对多的匹配结果进行重组和拟合，得到最终的同名直线对集合，即直线匹配结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于组特征的直线匹配方法，其特征在于，所述步骤4包括：

步骤4.1：将目标影像上特征直线组作为目标特征组，对搜索影像上特征直线组进行核线约束，确定候选特征组集合：

步骤4.1.1：将目标影像上特征直线组作为目标特征组，并计算目标特征组交点在搜索影像上的核线；

步骤4.1.2：依次计算搜索影像上各特征直线组交点到核线的距离，距离小于阈值的特征直线组构成候选特征组集合；

步骤4.2：对候选特征组集合中特征直线组进行单应矩阵约束，得到单应矩阵约束后的候选特征组集合；

步骤4.3：对单应矩阵约束后的候选特征组集合中特征直线组进行象限约束，得到象限约束后的候选特征组集合；

步骤4.4：对象限约束后的候选特征组集合中特征直线组进行不规则三角形区域灰度相关约束，将满足灰度相关约束的候选特征组作为目标特征组的同名特征直线组，并建立该候选特征组与目标特征组的匹配关系，得到一对同名特征直线组；

步骤4.5：依次将目标影像上每个特征直线组作为目标特征组，重复步骤4.1到4.4，得到同名特征直线组对集合。

3.根据权利要求1所述的一种基于组特征的直线匹配方法，其特征在于，所述步骤5具体为：将同名特征直线组对集合中同名特征直线组中对应的起始边和终止边分裂为同名单直线，建立每对同名特征直线组中对应的起始边和终止边的一对一匹配关系，得到初始同名直线对集合。