[发明专利]基于SIFT匹配的图像空间与地理场景自动映射方法

摘要

本发明公开一种基于SIFT匹配的图像空间与地理场景自动映射方法，包括以下步骤：采集用于计算相机初始位图像空间与地理场景单应矩阵的数据、计算相机初始位图像空间与地理场景之间的单应矩阵H1、SIFT匹配、匹配点投影到地理场景和计算下一张图像与地理场景之间的单应矩阵H2。本发明只需要在相机初始位置采集对应地理场景的控制点坐标，计算初始位的单应矩阵，简单方便。

主权项

一种基于SIFT匹配的图像空间与地理场景自动映射方法，其特征在于：具体包括以下步骤：(1)采集用于计算相机初始位单应矩阵的数据：采集相机初始位对应的地理场景中的控制点坐标(X，Y)，至少采集4个点；测量相机初始位图像上每一个控制点对应的图像坐标(r，c)，其中，r为像点的行号，c为像点的列号；(2)根据步骤(1)所采集的数据代入单应矩阵的计算公式(1)中，计算云台相机在初始位时，视频图像与地理场景之间的单应矩阵H1：(3)SIFT匹配：利用SIFT匹配算法，寻找云台相机在初始位拍的图像和下一帧图像之间的对应点p1和p2，以及及对应点p1、p2的图像坐标p1(r1，c1)，p2(r2，c2)；其中对应点p1在第一张图像上、p2在第二张图像上；(4)匹配点投影到地理场景：利用单应矩阵H1和SIFT匹配结果，把匹配点在第一张图像中的坐标p1(r1，c1)投影到地理场景，得到像点p1和p2对应的地面点的地理坐标P(x,y)；(5)计算下一张图像与地理场景之间的单应矩阵H2：利用匹配点在第二张图像上的图像坐标p2(r2，c2)和其对应的地理坐标P(X，Y)，计算第二张图像与地理场景之间的单应矩阵H2；求得H2后，第二张图像上任意像点p(r，c)都可以投影到地理空间，与实际地理点对应起来，投影公式为：X=H211×c+H212×r+H213H231×c+H232×r+H233]]>Y=H221×c+H222×r+H223H231×c+H232×r+H233]]>公式中H2ij表示H2矩阵的第i行第j列上的元素。