[发明专利]一种基于时空一致性的无约束多相机画面匹配方法

摘要

本发明公开了一种基于时空一致性的无约束多相机画面匹配方法，包括以下步骤：读取基准相机和辅从相机的拍摄画面；分别对当前帧画面提取特征点；计算每个特征点的特征描述向量；对特征描述向量进行相似性比对，建立对应特征点的匹配关系；查询匹配关系中的稳定匹配关系，根据稳定匹配关系的数量筛选用于计算变换矩阵的特征点集；根据筛选后的特征点集间的匹配关系计算出变换矩阵，得到两相机画面间的匹配关系；读取下一帧图像重复上述步骤，直至结束；本发明在筛选匹配关系时，充分考虑了时空一致性，通过对稳定匹配关系的检索获取有效先验信息，用以筛选当前匹配关系，能够有效增强无约束相机相邻帧间进行图像匹配的稳定性，提高匹配的精度和效率。

主权项

1.一种基于时空一致性的无约束相机画面匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：读取两个无约束相机A、B拍摄的第n帧图像，n的初始值为1；S2：分别对两个无约束相机A、B的第n帧图像提取特征点Ω(A，n)、Ω(B，n)；S3：对每个特征点计算特征描述向量α_n、β_n；S4：对特征描述向量α_n、β_n进行相似性比对，建立与特征点对应的匹配关系集合M(Ω(A，n+1)，Ω(B，n+1))；S5：遍历匹配关系集合M(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))，查询其中的稳定匹配关系，将稳定匹配关系归入稳定匹配关系集合SM(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))中；当稳定匹配关系的数量达到阈值，用稳定匹配关系集合SM(Ω(A，n+1)，Ω(B，n+1))的值更新最优匹配关系集合BM(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))；否则，对匹配关系集合M(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))进行筛选以保留匹配关系集合M中的较优匹配关系，将所述较优匹配关系归入集合RM(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))中，并用所述集合RM更新集合最优匹配关系集合BM(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))；其中，较优匹配关系是指与最优匹配关系集合BM中的元素具有最大一致性的匹配关系，或在匹配关系集合M中为最大一致集的匹配关系；S6：查询最优匹配关系集合BM(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))中的索引在当前帧中对应的实际坐标，通过实际坐标与最优匹配关系集合BM确定的匹配关系计算出变换矩阵H_n+1，建立两个相机A、B各自拍摄的第n+1帧图像间的位置匹配关系；S7：令n＝n+1，重复上述步骤S1～S6，直至处理完所有图像帧。