[发明专利]一种基于投票平滑的单张图片地理定位方法和系统

权利要求书

1.一种基于投票平滑的单张图片地理定位方法，其特征在于包括如下步骤：S1、从查询图片中提取局部SIFT描述子作为查询特征；S2、对每个查询特征在预处理建立的数据索引中检索部分最近邻并修剪不显著的查询特征以及对应的最近邻；S3、把所有最近邻对应的参考图片作为候选图片，计算每个候选图片与查询图片的匹配特征数；S4、寻找候选图片一定地理范围内的其它候选图片，将其它候选图片所有的匹配特征数之和视作当前候选图片与查询图片的匹配约束特征数；S5、采用投票机制选择最大匹配约束特征数的候选图片作为查询图片的最佳匹配；其中，将匹配图片的地理位置作为查询图片的地理位置；

步骤S4具体包括：求和约束特征数；将地理距离较近的多张候选图片作为一个匹配整体，建立它们与查询图片的匹配关系；给定第i张候选图片，定义其与查询图片的约束特征数为其中表示操作算子，返回参考图片的全局特征；使用候选图片的GPS位置作为其全局特征，R称为约束半径；选择对应的候选图片作为查询图片的最佳匹配。

2.根据权利要求1所述的基于投票平滑的单张图片地理定位方法，其特征在于，步骤S2具体步骤包括：修剪多重最近邻；令Q＝{q_i|i＝1，2…N}表示从查询图片中提取的N个特征描述子,作为查询特征；令表示查询特征q_i对应的最近邻,满足||ξ(q_i)-ξ(υ_ij)||≤||ξ(q_i)-ξ(υ_i(j+1))||，其中υ_ij表示q_i的第j个最近邻；表示操作算子，返回特征点的特征描述子；表示度量算子，计算描述子之间的距离；通过检查第S个最近邻和第1个最近邻的相似程度，以移除非显著的查询特征以及它们对应的最近邻；定义若θ_i＞0.8，则移除查询特征q_i以及对应的最近邻，其中S设置为10。

3.根据权利要求1所述的基于投票平滑的单张图片地理定位方法，其特征在于，步骤S3具体包括：计算匹配特征数；令表示修剪步骤后查询特征的数量，K表示每个查询特征对应的最近邻的数量；每个最近邻唯一对应一张参考图片，将所有最近邻对应的参考图片表示为其中表示操作算子，返回最近邻对应的参考图片；υ_ij表示q_i的第j个最近邻；采用简单的遍历算法，剔除重复的图片，得到唯一的参考图片序列并将它们称为候选图片。

4.根据权利要求1所述的基于投票平滑的单张图片地理定位方法，其特征在于，步骤S3具体还包括：令求出的候选图片序列为其中l表示候选图片的数量；多重最近邻中每个候选图片与查询图片的局部特征匹配个数的求解方法为：给定候选图片遍历查询特征集Q中的每个查询特征q_i，判断q_i对应的前K个NN里是否有NN对应的参考图片是若存在，则匹配特征数N_m+1；若无，则进入下一个查询特征q_i+1。

5.根据权利要求1所述的基于投票平滑的单张图片地理定位方法，其特征在于：还包括预处理过程，用于提取街景图片的局部特征点作为参考特征集，建立局部特征点与其所提取街景图片的映射表，将所述参考特征集组织成索引结构。

6.根据权利要求5所述的基于投票平滑的单张图片地理定位方法，其特征在于：所述预处理过程具体步骤包括：

A1：将街景图片进行压缩；

A2：对街景图片提取局部特征点，将其作为参考特征集，同时建立每个局部特征点和所提取街景图片的映射表；

A3：将所述参考特征集组织成索引结构。

7.根据权利要求6所述的基于投票平滑的单张图片地理定位方法，其特征在于：步骤A2中，所述特征点是SIFT或SURF特征点。

8.根据权利要求6所述的基于投票平滑的单张图片地理定位方法，其特征在于：步骤A3中，所述索引结构是用相似性搜索工具FAISS或快速最近邻搜索库FLANN将其建立成索引结构。

9.一种计算机介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述程序可以被执行以实现如权利要求1～8中任意一项所述的方法。