[发明专利]一种多图像间特征点匹配方法

说明书

本发明属于计算机图像处理和计算机图形学的技术领域，涉及一种多图像间特征点匹配方法；其工艺步骤包括：步骤一，利用手机陀螺仪数据计算每张图像的旋转矩阵；步骤二，利用旋转矩阵计算图像视角方向；步骤三，计算各图像视角方向间的夹角；步骤四，根据夹角大小筛选出预选图像对：步骤五，利用现有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；所述方法步骤完善合理，通过初步对图像对筛选、以及剔除错误的特征点匹配关系，极大减少计算复杂度，显著提高了图像匹配的精度，本方法在数字摄影测量、计算机视觉等诸多领域具有广阔的应用前景。

技术领域：

本发明属于属于计算机图像处理和计算机图形学的技术领域，涉及一种多图像间特征点匹配方法，该算法不仅减少图像特征点匹配计算量，而且有效的提高了匹配精度，图像匹配效果良好。

背景技术：

特征点匹配就是以影像上提取的具有某种局部特殊性质的点(称为特征点)作为共轭实体，以特征点的属性参数即特征描述作为匹配实体，通过计算相似性测度实现共轭实体配准的影像匹配方法。匹配特征点是特征匹配方法中较简单并且有效的匹配方法，在数字摄影测量(如相对定向、DEM生成等)、计算机视觉(如3维场景恢复、运动目标检测等)许多领域都是一个非常重要的基本过程。

在现有技术中，公开号为CN107067370A的中国专利，公开了一种基于网格变形的图像拼接方法，涉及图像拼接技术领域，包括如下步骤：S1：对空间相邻两幅图像，分别提取SIFT特征，匹配特征；S2：采用RANSAC算法迭代计算，筛选特征点对；S3：估计全局射影矩阵并进行全局射影变换；S4：运用Delaunay三角剖分，对重叠区域构造稠密三角网格，非重叠区域构造稀疏网格；S5：建立网格变形能量函数，优化全局射影配准；S6：图像融合生成宽视野图像。公开号为CN106228538B的中国专利，公开了一种基于logo的双目视觉室内定位方法，该方法是通过一、建立logo图像采集的视觉地图数据库；二、求得左摄像机和右摄像机的内参数和外参数；三、利用双目摄像机拍摄logo图像，利用logo图像视觉信息特征与Visual Map数据库图像的视觉信息特征进行匹配；保留匹配点将误匹配点的剔除；四、计算顶点P和P的三维坐标；五、求得左摄像机在世界坐标系下的坐标等步骤实现的。

图像间特征点匹配需要预先指定图像对，一般情况下两张图像是否匹配是未知的；通常做法是暴力匹配，即每张图像和其他所有图像进行特征点匹配，当某个图像对匹配成功的特征点足够多时则认为该图像对是匹配的，由于特征点匹配存在大量误匹配，导致大量图像对误匹配，而现有技术中对于如何降低误匹配率、删除误匹配点的方法并不完善和明确。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有图像间特征点匹配处理存在的缺点，针对当前图像间特征点匹配过程中匹配计算量大、误配率高的不足，设计提供一种多图像间特征点匹配方法。

为实现上述目的，本发明涉及的一种多图像间特征点匹配方法，其工艺步骤如下：

步骤一，利用手机陀螺仪数据计算每张图像的旋转矩阵；

步骤二，利用旋转矩阵计算图像视角方向；

步骤三，计算各图像视角方向间的夹角；

步骤四，根据夹角大小筛选初始图像对，得到预选图像对：

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。

本发明所述步骤一利用手机陀螺仪数据计算每张图像的旋转矩阵，其具体过程为：