[发明专利]一种尺度不变性的倾斜影像多视密集匹配方法

说明书

本发明公开了一种尺度不变性的倾斜影像多视密集匹配方法。由于倾斜影像具有尺度差异大、视角变化大以及遮挡严重的问题，给影像密集匹配造成了较大的困难。本发明提出的多视影像匹配算法，采用先提取候选匹配点、再进行候选匹配点验证的路线，结合左右双向匹配、金字塔等策略，保证了匹配点的可靠性。匹配窗口沿核线进行重采样，解决了倾斜影像视角变化问题。在沿核线采样匹配窗口时，结合当前影像对物方点的地面分辨率，对采样窗口进行缩放调整，解决了倾斜影像尺度差异问题。

技术领域

本发明涉及测绘科学技术领域，尤其涉及一种尺度不变性的倾斜影像多视密集匹配方法。

背景技术

在传统航空摄影测量中，生产的DEM/DSM等产品是2.5维的，无法表达建筑物侧面等位置的信息。随着数字城市、智慧城市等应用领域对高精度城市三维模型的需求日益增强，倾斜摄影技术得到迅速的发展。

倾斜摄影，是在传统垂直航空摄影的基础上增加斜视方向上的相机设备，最常见的为五镜头相机系统，即朝前、后、左、右及下视同时拍摄。倾斜摄影的侧视相机能够获得传统垂直航空摄影所很难拍摄到的建筑物侧面等信息，方便了构建高精度、逼真的三维城市模型。影像密集匹配是根据立体视觉原理，对影像的每一个像素在其他影像上寻找同名像点并计算出物方三维点云的过程，是城市三维建模的关键步骤之一。但与传统的下视影像相比，倾斜影像存在比例尺差异大、视角差异大、遮挡区域大量存在等问题，给倾斜影像密集匹配造成了很大的困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种尺度不变性的倾斜影像多视密集匹配方法，克服倾斜影像因比例尺差异大、视角差异大、遮挡区域大量存在等问题对密集匹配造成的困难，可应用于高精度城市三维建模。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种尺度不变性的倾斜影像多视密集匹配方法，包括：

采用金字塔匹配的策略，上层金字塔的匹配结果传入下层金字塔用以匹配约束；

在参考影像深度图初始化阶段，利用预先获取的空三连接点或者上层金字塔匹配获得的深度图来初始化参考影像深度图；

在参考影像像点匹配阶段，先根据参考影像初始深度图，计算参考影像上所选定像点的初始物方点，从而获得初始物方点在第一张目标影像上的反投影像点，进而计算第一张目标影像上的候选匹配点；再利用候选匹配点计算新的物方点，进而利用其他目标影像对候选匹配点进行验证，如果验证成功，则更新对应的物方点；重复以上匹配过程，直至参考影像所有像点均匹配完成，输出匹配结果；

如果当前为最底层金字塔，则匹配完毕；否则，将匹配结果传递至下层金字塔。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，采用先提取候选匹配点、再进行候选匹配点验证的路线，结合左右双向匹配、金字塔等策略，保证了匹配点的可靠性。匹配窗口沿核线进行重采样，解决了倾斜影像视角变化问题。在沿核线采样匹配窗口时，结合当前影像对物方点的地面分辨率，对采样窗口进行缩放调整，解决了倾斜影像尺度差异问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种尺度不变性的倾斜影像多视密集匹配方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种尺度不变性的倾斜影像多视密集匹配方法的示意图。

具体实施方式