[发明专利]基于LiDAR点云辅助的立体影像密集匹配方法及系统

摘要

一种基于LiDAR点云辅助的立体影像密集匹配方法及系统，将投影获取立体像对重叠范围内的LiDAR点云并滤波处理；将滤波后的点云投影到核线立体像对上，确定后续密集匹配的视差范围；建立金字塔，从金字塔顶层开始，采用三角网约束改造代价矩阵，进行SGM密集匹配，并进行左右一致性检测，得到顶层最终的视差图；将金字塔当前层的视差图传递到下一层作为初始视差图，根据当前层的视差图相应确定下一层的视差范围，将下一层作为新的当前层；基于新的当前层，同样处理得到当前层最终的视差图，直到金字塔的底层，输出原始影像的视差图，根据视差图，得到立体像对的同名点，生成密集匹配的点云。

主权项

一种基于LiDAR点云辅助的立体影像密集匹配方法，其特征在于：在LiDAR点云的引导下，逐像素地匹配立体像对同名点，生成稠密的三维点云，实现过程包括以下步骤，步骤1，将整个测区的LiDAR点云投影到原始的立体像对上，获取立体像对重叠范围内的LiDAR点云，并对LiDAR点云进行滤波处理；步骤2，将步骤1所得滤波后的点云投影到核线立体像对上，计算同名点对的视差，找出最大视差和最小视差，确定后续密集匹配的视差范围；分别建立左右核线影像和左右核线影像的LiDAR点云控制图的金字塔；步骤3，从金字塔顶层开始，令顶层为当前层，首先以当前层的左核线影像为基准影像，将顶层左核线影像LiDAR点云控制图作为初始视差图，采用三角网约束改造代价矩阵，进行SGM密集匹配，得到左核线影像的视差图，依次对右核线影像进行类似的处理，得到右核线影像的视差图，根据两张视差图，进行左右一致性检测，得到顶层最终的视差图；步骤4，将金字塔当前层的视差图传递到下一层作为初始视差图，根据当前层的视差图相应确定下一层的视差范围，将下一层作为新的当前层；基于新的当前层，仍然以新的当前层的左核线影像为基准影像，采用三角网约束改造代价矩阵，进行SGM密集匹配，得到左核线影像的视差图，依次对右核线影像进行类似的处理，得到右核线影像的视差图，根据两张视差图，进行左右一致性检测，得到新的当前层最终的视差图；步骤5，判断新的当前层是否为金字塔的底层，若是则执行步骤6，否则返回执行步骤4继续传递；步骤6，输出原始影像的视差图，根据视差图，得到立体像对的同名点，生成密集匹配的点云。