一种基于三角网约束的立体影像线特征多级匹配方法

张云生; 朱庆; 吴波; 邹峥嵘

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一种基于三角网约束的立体影像线特征多级匹配方法

张云生, 朱庆, 吴波, 邹峥嵘

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张云生, 朱庆, 吴波, 邹峥嵘. 一种基于三角网约束的立体影像线特征多级匹配方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 522-527.

引用本文:

张云生, 朱庆, 吴波, 邹峥嵘. 一种基于三角网约束的立体影像线特征多级匹配方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 522-527.

ZHANG Yunsheng, ZHU Qing, WU Bo, ZOU Zhengrong. A Hierarchical Stereo Line Matching Method Based on a Triangle Constraint[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(5): 522-527.

Citation:

ZHANG Yunsheng, ZHU Qing, WU Bo, ZOU Zhengrong. A Hierarchical Stereo Line Matching Method Based on a Triangle Constraint[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(5): 522-527.

一种基于三角网约束的立体影像线特征多级匹配方法

¹中南大学地球科学与信息物理学院,长沙市麓山南路932号,410083 ;²武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079 ;³香港理工大学土地测量及地理资讯学系,香港九龙红,999077

基金项目: 中国博士后科学基金资助项目(74141000326)；国家863计划资助项目（2012AA120801）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（2012QNZT078）；国家973计划资助项目（2010CB731801,2012CB719903）

详细信息

作者简介:
张云生，讲师，博士后。研究方向为数字摄影测量、数字影像与激光扫描数据的集成处理。

中图分类号: P237.3; P208

A Hierarchical Stereo Line Matching Method Based on a Triangle Constraint

¹School of Geosciences and Info Physics, Central South University, 932 South Lushan Road, Changsha 410083, China ;²State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying , Mapping and Remote Sensing, Wuhan University, 129 Luoyu Road, Wuhan 430079, China ;³Department of Land Surveying and Geo Informatics, The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, 999077, Hong Kong, China

Funds: 中国博士后科学基金资助项目(74141000326)；国家863计划资助项目（2012AA120801）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（2012QNZT078）；国家973计划资助项目（2010CB731801,2012CB719903）

摘要: 针对直线匹配可靠性问题，提出了一种基于三角网约束的立体影像线特征多级匹配方法。首先采用SURF算法匹配一部分可靠的种子点，利用这些种子点约束其邻域内的直线匹配；然后，将这些种子点构建三角网，利用三角网约束直线匹配的搜索范围，进行三角网约束下的线线匹配；再次，在三角网的约束下，进行线面匹配。为了提高直线匹配相似性测度的可区分性，提出了基于移动窗口的自适应直线相关方法，不仅在表面非连续区域能取得可靠匹配，在纹理缺乏区域也能取得可靠匹配结果。利用具有典型纹理特征的近景影像和航空影像进行了试验分析，结果表明，本方法能获取可靠的直线匹配结果。
- 直线匹配 /
- 三角网约束 /
- 直线相似性测度 /
- 多级匹配
Abstract: A hierarchical stereo line matching method based on a triangle constraint is proposed to enhance the line matching reliability. The method includes three steps where the first step is to match seed points based on SURF algorithm. The seed points are then used to constrain the nearby line matching. The second step is to triangulate the seed points to reduce the search range of the remaining line matching. A line line matching process is then performed. The third step is a line area matching process under the constraint of the triangles. To reduce the ambiguity of line matching, a shiftable self adaptive line cross correlation method is proposed for discontinuous surfaces and with poor textural information. Experimental studies are carried out with typical close range stereo images and aerial stereo images, and the results reveal that the proposed method is reliable for line matching.
- line matching /
- triangle constraint /
- line similarity measure /
- hierarchical matching

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一种基于三角网约束的立体影像线特征多级匹配方法

¹中南大学地球科学与信息物理学院,长沙市麓山南路932号,410083 ;²武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079 ;³香港理工大学土地测量及地理资讯学系,香港九龙红,999077

作者简介:
张云生，讲师，博士后。研究方向为数字摄影测量、数字影像与激光扫描数据的集成处理。

收稿日期: 2013-03-18
修回日期: 2013-03-18
刊出日期: 2013-05-05

中图分类号: P237.3; P208

关键词:

摘要: 针对直线匹配可靠性问题，提出了一种基于三角网约束的立体影像线特征多级匹配方法。首先采用SURF算法匹配一部分可靠的种子点，利用这些种子点约束其邻域内的直线匹配；然后，将这些种子点构建三角网，利用三角网约束直线匹配的搜索范围，进行三角网约束下的线线匹配；再次，在三角网的约束下，进行线面匹配。为了提高直线匹配相似性测度的可区分性，提出了基于移动窗口的自适应直线相关方法，不仅在表面非连续区域能取得可靠匹配，在纹理缺乏区域也能取得可靠匹配结果。利用具有典型纹理特征的近景影像和航空影像进行了试验分析，结果表明，本方法能获取可靠的直线匹配结果。

English Abstract

A Hierarchical Stereo Line Matching Method Based on a Triangle Constraint

¹School of Geosciences and Info Physics, Central South University, 932 South Lushan Road, Changsha 410083, China ;²State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying , Mapping and Remote Sensing, Wuhan University, 129 Luoyu Road, Wuhan 430079, China ;³Department of Land Surveying and Geo Informatics, The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, 999077, Hong Kong, China

Received Date: 2013-03-18
Rev Recd Date: 2013-03-18
Publish Date: 2013-05-05

Keywords:

Abstract: A hierarchical stereo line matching method based on a triangle constraint is proposed to enhance the line matching reliability. The method includes three steps where the first step is to match seed points based on SURF algorithm. The seed points are then used to constrain the nearby line matching. The second step is to triangulate the seed points to reduce the search range of the remaining line matching. A line line matching process is then performed. The third step is a line area matching process under the constraint of the triangles. To reduce the ambiguity of line matching, a shiftable self adaptive line cross correlation method is proposed for discontinuous surfaces and with poor textural information. Experimental studies are carried out with typical close range stereo images and aerial stereo images, and the results reveal that the proposed method is reliable for line matching.

张云生, 朱庆, 吴波, 邹峥嵘. 一种基于三角网约束的立体影像线特征多级匹配方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 522-527.

引用本文:

张云生, 朱庆, 吴波, 邹峥嵘. 一种基于三角网约束的立体影像线特征多级匹配方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 522-527.

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