一種基于動態閾值的圖像匹配方法及系統技術方案

本發明專利技術涉及一種圖像匹配方法及系統，該方法包括：通過圖像獲取設備獲取粘貼在被測目標物上的多個測量點在空間中三個不同角度的第一圖像、第二圖像、第三圖像；處理設備獲取多個測量點中的每一個測量點在第一圖像上對應的像點在第二圖像上對應的第一極線在預設范圍內對應的多個待匹配像點；處理設備獲取多個測量點中的每一個測量點在第三圖像上對應的第二極線與多個待匹配像點在第三圖像上對應的多條極線形成的多個交點；處理設備獲取多個交點各自對應的最小匹配距離；處理設備從最小匹配距離集中獲取一個動態閾值；處理設備根據動態閾值確定多個測量點在第一圖像和第二圖像上是否存在誤匹配點。本發明專利技術實施例提高了圖像匹配的準確度。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及近景攝影測量
，特別涉及一種基于動態閾值的圖像匹配方法及系統。
技術介紹
圖像匹配技術一直是近景攝影測量技術中必不可少的步驟，也是實現測量系統自動化的關鍵所在，其準確度直接影響近景攝影測量后續的測量過程和測量精度。現有技術中的圖像匹配，利用空間一點和兩個相機的光心(假設每個圖像對應一個相機)構成對極平面，而對極平面和兩個相機的像平面相交，則得到兩條交線，也即同名點對對應的兩條極線。左圖像上的像點在右圖像上的對應極線上，應該有其同名點，反之右圖像上的像點的同名點應該在左圖像上的對應極線上。由于外極線約束使同名點的搜索空 間從整幅的二維圖像到一維的極線上，從而提高了圖像匹配的效率。但是，專利技術人發現現有技術中的極線匹配，由于相機組成的測量系統在測量的各個階段都會有誤差的累積，所以像點到對應極線的距離一般不會是零；尤其當多個空間點到同一個對極平面的距離都是很小的時候，就會出現誤匹配，從而降低圖像匹配的精度，進一步降低了近景攝影測量的測量精度。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種基于動態閾值的圖像匹配方法及裝置，提高圖像匹配的精度，進一步提高近景攝影測量的測量精度。本專利技術實施例提供一種基于動態閾值的圖像匹配方法，包括通過圖像獲取設備獲取粘貼在被測目標物上的多個測量點在空間中三個不同角度的第一圖像、第二圖像、第三圖像，并將所述第一圖像、第二圖像、第三圖像發送給處理設備;所述處理設備獲取所述多個測量點中的每一個測量點在所述第一圖像上對應的像點在所述第二圖像上對應的第一極線在預設范圍內對應的多個待匹配像點；所述處理設備獲取所述多個測量點中的每一個測量點在所述第三圖像上對應的第二極線與所述多個待匹配像點在所述第三圖像上對應的多條極線形成的多個交點；所述處理設備獲取所述多個交點各自對應的最小匹配距離，所述多個交點各自對應的最小匹配距離形成一個最小匹配距離集；所述處理設備從所述最小匹配距離集中獲取一個動態閾值；所述處理設備根據所述動態閾值確定所述多個測量點在所述第一圖像和所述第二圖像上是否存在誤匹配點。本專利技術實施例還提供一種基于動態閾值的圖像匹配系統，包括圖像獲取設備、與所述圖像獲取設備均耦接的處理設備；所述圖像獲取設備用于獲取粘貼在被測目標物上的多個測量點在空間中三個不同角度的第一圖像、第二圖像、第三圖像，并將所述第一圖像、第二圖像、第三圖像發送給所述處理設備；所述處理設備用于獲取所述多個測量點中的每一個測量點在所述第一圖像上對應的像點在所述第二圖像上對應的第一極線在預設范圍內對應的多個待匹配像點；獲取所述多個測量點中的每一個測量點在所述第三圖像上對應的第二極線與所述多個待匹配像點在所述第三圖像上對應的多條極線形成的多個交點；獲取所述多個交點各自對應的最小匹配距離，所述多個交點各自對應的最小匹配距離形成一個最小匹配距離集；從所述最小匹配距離集中獲取一個動態閾值；根據所述動態閾值確定所述多個測量點在所述第一圖像和所述第二圖像上是否存在誤匹配點。本專利技術提供的基于動態閾值的圖像匹配方法及系統，通過圖像獲取設備獲取到空間中測量點的三個不同角度的三幅圖像，通過三幅圖像得到多個測量點的最小匹配距離集，由于最小匹配距離集隨著獲取到的圖像的不同而不同，因此根據該最小匹配距離集獲取到的動態閾值隨著最小匹配距離集的變化而變化，通過該動態閾值將多個測量點在第一 圖像和第二圖像上分離出正確的匹配距離和錯誤的匹配距離，從而提高了圖像匹配的準確度，為后續三維測量提供了準確的匹配結果，從而提高了近景攝影測量的測量精度。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本專利技術實施例所適用的攝影測量中的對極幾何的關系示意圖；圖2為本專利技術實施例所適用的三視圖匹配的示意圖；圖3為本專利技術基于動態閾值的圖像匹配方法一個實施例的流程示意圖；圖4為本專利技術基于動態閾值的圖像匹配方法又一個實施例的流程示意圖；圖5為本專利技術圖像匹配系統一個實施例的結構示意圖。具體實施例方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。圖I為本專利技術實施例所適用的攝影測量中的對極幾何的關系示意圖。如圖I所示，空間一測量點Q，兩臺相機的光心分別是C和C’，這3個點所在的平面稱為對極平面；對極平面和兩個相機的成像平面相交，兩條交線I1和I即兩條極線。在左像面上Q和C的像點分別是q、el ;在右像面上Q和C的像點分別是q’和e2。像點q在另一幅圖像上的匹配點q’位于q對應的極線L上，同理q’的匹配點在其對應極線I1上。上述的幾何關系稱為對極幾何約束，也即極線約束。圖2為本專利技術實施例所適用的三視圖匹配的示意圖，如圖2所示，相機從不同角度得到場景目標中的多個測量點的三張圖像第一圖像H P第二圖像和第三圖像H3;其中，第一圖像上一像點P在第二圖像上的對應極線是I12，在該條極線I12 —定的閾值范圍內，存在3個候選的待匹配像點p21、p22和p23。在第二圖像Π 3上，ll3是第一圖像π I上的點P對應的極線；1213、^223和丨233是第二圖像2上的候選點P21、P22和P23對應的極線，這三條極線和極線I13的交點分別是I、j2、j3。假設第三圖像上距離交點j2、j3最近的像點分別是p31、p32、p33，則計算距離三個交點^、九與各自最近的像點口^七^^之間的距離’分別為“屯。這三個距離d”d2、d3中的最小值對應的那組點(p、p22、p32)就可看作是匹配點。本專利技術實施例為了描述簡便，對于三幅圖像都共有的像點，本專利技術實施例把三視圖匹配中正確匹配對應的最短距離，稱為匹配距離。 圖3為本專利技術基于動態閾值的圖像匹配方法一個實施例的流程示意圖；如圖3所示，本專利技術實施例具體包括如下步驟步驟301、通過圖像獲取設備獲取粘貼在被測目標物上的多個測量點在空間中三個不同角度的第一圖像、第二圖像、第三圖像，并將第一圖像、第二圖像、第三圖像發送給處理設備；步驟302、處理設備獲取多個測量點中的每一個測量點在第一圖像上對應的像點在第二圖像上對應的第一極線在預設范圍內對應的多個待匹配像點；步驟303、處理設備獲取多個測量點中的每一個測量點在第三圖像上對應的第二極線與多個待匹配像點在第三圖像上對應的多條極線形成的多個交點；步驟304、處理設備獲取多個交點各自對應的最小匹配距離，其中，多個交點各自對應的最小匹配距離形成一個最小匹配距離集；步驟305、處理設備從最小匹配距離集中獲取一個動態閾值；步驟306、處理設備根據動態閾值確定多個測量點在第一圖像和第二圖像上是否存在誤匹配點。本專利技術實施例提供的基于動態閾值的圖像匹配方法，通過圖像獲取設備獲取到空間中測量點的三個不同角度的三幅圖像，通過三幅圖像得到多個測量點的最小匹配距離集，由于最小匹配距離集隨著獲取到的圖像的不同而不同，因此本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于動態閾值的圖像匹配方法，其特征在于，所述方法包括：通過圖像獲取設備獲取粘貼在被測目標物上的多個測量點在空間中三個不同角度的第一圖像、第二圖像、第三圖像，并將所述第一圖像、第二圖像、第三圖像發送給處理設備；所述處理設備獲取所述多個測量點中的每一個測量點在所述第一圖像上對應的像點在所述第二圖像上對應的第一極線在預設范圍內對應的多個待匹配像點；所述處理設備獲取所述多個測量點中的每一個測量點在所述第三圖像上對應的第二極線與所述多個待匹配像點在所述第三圖像上對應的多條極線形成的多個交點；所述處理設備獲取所述多個交點各自對應的最小匹配距離，所述多個交點各自對應的最小匹配距離形成一個最小匹配距離集；所述處理設備從所述最小匹配距離集中獲取一個動態閾值；所述處理設備根據所述動態閾值確定所述多個測量點在所述第一圖像和所述第二圖像上是否存在誤匹配點。

【技術特征摘要】
1.一種基于動態閾值的圖像匹配方法，其特征在于，所述方法包括 通過圖像獲取設備獲取粘貼在被測目標物上的多個測量點在空間中三個不同角度的第一圖像、第二圖像、第三圖像，并將所述第一圖像、第二圖像、第三圖像發送給處理設備； 所述處理設備獲取所述多個測量點中的每一個測量點在所述第一圖像上對應的像點在所述第二圖像上對應的第一極線在預設范圍內對應的多個待匹配像點； 所述處理設備獲取所述多個測量點中的每一個測量點在所述第三圖像上對應的第二極線與所述多個待匹配像點在所述第三圖像上對應的多條極線形成的多個交點； 所述處理設備獲取所述多個交點各自對應的最小匹配距離，所述多個交點各自對應的最小匹配距離形成一個最小匹配距離集； 所述處理設備從所述最小匹配距離集中獲取一個動態閾值； 所述處理設備根據所述動態閾值確定所述多個測量點在所述第一圖像和所述第二圖像上是否存在誤匹配點。2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述處理設備從所述最小匹配距離集中獲取一個動態閾值的步驟包括 所述處理設備獲取所述最小匹配距離集的算術平均值； 所述處理設備根據所述算術平均值獲取所述最小匹配距離集中的每一個匹配距離的殘余誤差； 所述處理設備根據所述最小匹配距離集中的每一個匹配距離的殘余誤差和所述最小匹配距離集對應的測量點的個數獲取所述最小匹配距離集的標準差； 所述處理設備獲取所述標準差與設定系數的乘積，所述乘積為所述動態閾值。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述處理設備根據所述動態閾值確定所述多個測量點在所述第一圖像和所述第二圖像上是否存在誤匹配點的步驟包括 將所述最小匹配距離集中的每一個匹配距離的殘余誤差與所述動態閾值進行比較； 若所述最小匹配距離集中的匹配距離的殘余誤差的絕對值大于所述動態閾值，則大于所述動態閾值所對應的匹配距離所對應的測量點在所述第一圖像和所述第二圖像上對應的為誤匹配點； 所述最小匹配距離集中的匹配距離的殘余誤差的絕對值小于所述動態閾值，則小于所述動態閾值的匹配距離所對應的測量點在所述第一圖像和所述第二圖像上對應的為正確匹配點。4.根據權利要求I 3任一所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 剔除所述最小匹配距離集中的誤匹配點對應的匹配距離，得到更新后的最小匹配距離集。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 對所述更新后的最小匹配距離集中的匹配距離重新計算新的動態閾值，直至所述更新后的最小匹配距離集中的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董明利，孫鵬，王君，婁小平，燕必希，張倩倩，
申請(專利權)人：北京信息科技大學，
類型：發明
國別省市：