[发明专利]基于最大覆盖位置问题的图片组地理定位方法

说明书

本发明公开了基于最大覆盖位置问题的图片组定位方法。通过单张图片地理定位方法对图片组的每张查询图片检索部分匹配相似度数值较高的候选图片；将最大满足全局约束的第一候选图片作为正确匹配图片，其它称为异常匹配图片。首先，使用基于最大覆盖位置问题确定第一候选图片，将其他的查询图片称作异常值图。其次，对于异常值图片从其他候选图片中选择距离覆盖的第一候选图片最近的一个作为他们的匹配。本方法具有有效提高图片组的定位精度和匹配速度快的特点。

技术领域

本发明涉及图像定位技术领域，尤其涉及基于最大覆盖位置问题的图片组地理定位方法。

背景技术

某些查询图片，若存在显著性特征较少或误匹配较强等问题，则单张图片地理定位方法无法对其准确地理定位。在之前的工作中，Zamir提出了两个步骤的层次方法来定位多张图片。他们通过图片组的单个图片的匹配结果将大规模参考图片限制到一定范围内的子集，然后再次运用他们提出的单个图片地理定位方法将每个查询图片重新与子集内的参考图片进行匹配。该方法的第一个步骤有利于提高图片组的定位准确性，但是第二个步骤需要重新组织并检索这些参考图片，计算复杂度随着图片组图片数量的增加而变大。

发明内容

为了解决基于特征匹配的单张图片地理方法定位精度有限的问题，本发明提出一种基于最大覆盖位置问题的图片组地理定位方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

S1、首先，通过单张图片地理定位方法对图片组的每张查询图片检索部分匹配相似度数值较高的候选图片；将最大满足全局约束的第一候选图片作为正确匹配图片，其它称为异常匹配图片。S2、其次，使用基于最大覆盖位置问题确定第一候选图片，将其他的查询图片称作异常值图。S3、最后，对于异常值图片从其他候选图片中选择距离覆盖的第一候选图片最近的一个作为他们的匹配。

优选地，步骤S1具体可包括：A1：检索候选图片

设Q_G＝{Q₁,Q₂，…Q_h}为查询图片组，其中2R_g表示图片组中的两张查询图片的最大地理距离，h表示查询图片的数量。对Q_G中的每张图片，采用单张图片的定位方法，检索匹配相似度最高的前M_g张候选图片，检索结果记为：其中表示第m张查询图片对应的第i张候选图片。

步骤S2具体可包括A2：使用最大覆盖位置问题的图片匹配设完全图令表示所有第一个候选图片组成的顶点，E＝{(I_i，I_j)|i≠j}表示所有顶点连接的边，边的权重定义为：将那些满足全局约束的第一候选图片作为查询图片的正确匹配，即第一候选图片之间的距离应该小于或等于查询图片组的直径，且满足要求的图片数量最多。由于不能知道图片组半径的准确值，这里将其替换为已知大小的覆盖半径，数学公式表述为：满足其中为覆盖半径。这个问题可以采用最大覆盖位置问题找到满足要求的解。

最大覆盖位置问题。二维平面中存在一系列离散点，目前存在一个问题是如何用固定半径(这里称之为覆盖半径)的区域去覆盖最多的点。本文将其称之为最大位置覆盖问题，记为MCLP。为方便描述该问题并给出求解算法，下面用图论的形式进行描述。设完全图其中V＝{υ_i|i＝1，2…N}为顶点，E＝{(υ_i，υ_j)|i≠j}表示所有顶点连接的边，表示边的权重，其数值为两个顶点的欧式距离。上面的问题可以描述为：给定覆盖半径从图G的顶点中寻找一个集合，使得该集合的顶点数量最大且任何两个顶点的欧式距离小于等于

该问题的求解思路为通过枚举图G中的两个顶点以确定一个圆的圆心，然后再枚举出一共有多少顶点能被这个圆覆盖，并选择最多数目的圆心作为覆盖区域。非严格地，本节将每个顶点作为圆心，若距其它顶点到圆心的距离小于等于覆盖半径。

步骤S3具体可包括：A3：匹配异常查询图片