[发明专利]一种多图像间特征点匹配方法

权利要求书

1.一种多图像间特征点匹配方法，其特征在于：其具体工艺步骤如下：

步骤一，利用手机陀螺仪数据计算每张图像的旋转矩阵，具体过程为：以与地面平行的正北方向为X轴、与地面平行的X轴垂直方向为Y轴、与地面垂直的方向为Z轴建立世界坐标系，世界坐标系且为左手坐标系；同时以手机坐标系为局部坐标系，手机画面为X-Y平面，手机画面左上角为坐标原点，画面高为X轴，宽为Y轴，手机主光轴为Z轴，且为左手坐标系；从陀螺仪中读取手机坐标轴与世界坐标轴的夹角，设两个坐标系X轴、Y轴、Z轴之间分别为α，β，γ，手机坐标系转换到世界坐标系的旋转矩阵为：

步骤二，利用旋转矩阵计算图像视角方向，具体过程为：由于手机坐标系Z轴方向为主光轴方向，计算图像视角方向即为计算手机坐标系Z轴在世界坐标系下的方向；设手机坐标系Z轴方向为Z_c，则：

Z_c＝R×[0 0 1]^T

计算得到的Z_c即为图像视角方向；

步骤三，计算各图像视角方向间的夹角，具体过程为：设两张图像视角分别为Z_c1、Z_c2，图像视角方向间的夹角为Alg，则：

步骤四，根据夹角大小筛选初始图像对，得到预选图像对，具体过程为：设阈值T＝60°，对所有的图像对进行阈值判定，当两张图视角方向间的夹角AlgT时，则判定这两张图有可能匹配，这两张图即被认定为预选图像对；

步骤五，利用现有汉明距离以及最近邻搜索算法匹配预选图像对的特征点，得到特征点匹配关系；

步骤六，根据几何约束筛选特征点匹配关系，得到高匹配精度的特征点。

2.根据权利要求1所述的多图像间特征点匹配方法，其特征在于：述步骤五的具体过程为：经步骤四筛选得到的预选图像对后，对每个图像对进行特征点匹配，采用汉明距离进行特征点距离度量，匹配策略采用最近邻搜索方式，得到图像对的特征点匹配关系。

3.根据权利要求2所述的多图像间特征点匹配方法，其特征在于：述步骤六的具体过程为：利用RANSAC算法计算特征点的基础矩阵F，设任一特征点对为(P₁,P₂)，则该特征点对的匹配误差为：

err＝P₁FP₂

设误差阈值T_e为平均误差的两倍，将匹配误差大于T_e的特征点对剔除，利用剩下的特征点计算新的基础矩阵，进行迭代计算直到剔除的特征点对少于总数的1/10；经过几何约束的筛选，剩余的特征点具有更高的匹配精度。