## 留言板

 引用本文: 刘肃艳, 王竞雪, 沈昭宇, 王强. 结合线对几何特征及单线描述符约束的直线匹配算法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版.
LIU Suyan, WANG Jingxue, SHEN Zhaoyu, WANG Qiang. Line Matching Algorithm Based on Pair-wise Geometric Features and Individual Line Descriptor Constraints[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210147
 Citation: LIU Suyan, WANG Jingxue, SHEN Zhaoyu, WANG Qiang. Line Matching Algorithm Based on Pair-wise Geometric Features and Individual Line Descriptor Constraints[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University.

• 中图分类号: P23

## Line Matching Algorithm Based on Pair-wise Geometric Features and Individual Line Descriptor Constraints

Funds:

The National Natural Science Foundation of China (41871379, 42071343, 42001412)

• 摘要: 针对单直线几何属性的弱稳定性及非“一对一”匹配结果难以检核问题，提出一种结合线对几何特征及单线描述符约束的直线匹配算法。所提算法将邻域内满足一定几何条件约束的两直线构建线对，作为一个整体进行匹配。匹配过程中首先利用线对中两直线交点的核线约束匹配候选范围，然后逐一采用线对内角度、线段间距离比、线对邻域辐射信息三种属性特征对匹配候选进行筛选，最后根据三角形区域灰度相似性确定最终匹配对。检核过程中首先根据直线与核线夹角及直线斜率建立同名线对中单直线的对应关系，然后每组同名线对分裂得到两组同名直线，在此基础上对应地建立两直线梯度描述符并计算两直线描述符间的相似性，最后结合共线几何和描述符相似性对匹配结果进行检核，剔除错误匹配，并对结果中的共线直线进行合并，得到“一对一”的同名直线。选取典型纹理特征的航空影像和不同变换类型的近景影像进行参数分析及直线匹配实验，实验结果表明，所提算法匹配正确率较高，在纹理相似、视角变化、旋转变化、尺度变化、光照变化的复杂场景下匹配正确率均高于95%，具有较好的鲁棒性，且可有效解决因直线断裂等原因造成的复杂匹配关系难以检核问题。
•  [1] Wang H, Jia Z H, Zhang Y F. Aerial Image Matching Based on NSST and Quaternion Exponential Moment[J]. International Journal of Performability Engineering, 2018, 14(11). [2] Manuel H, Michael M, Horst B. Efficient 3D Scene Abstraction Using Line Segments[J]. Computer Vision and Image Understanding, 2017, 157:167-178. [3] Schmid C and Zisserman A. Automatic Line Matching Across Views[C]. IEEE International Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, 1997, 666-671. [4] Schmid C, Zisserman A. The Geometry and Matching of Lines and Curves Over Multiple Views[J]. International Journal of Computer Vision, 2000, 40(3):199-233. [5] Jia Q, Fan X, Gao X K, et al. Line Matching Based on Line-Points Invariant and Local Homography[J]. Pattern Recognition,2018, 81:471-483. [6] Wang Z H, Wu F C, Hu Z Y. MSLD:A Robust Descriptor for Line Matching[J]. Pattern Recognition, 2009, 42(5):941-953. [7] Xing J, Wei Z, Zhang G. A Line Matching Method Based on Multiple Intensity Ordering with Uniformly Spaced Sampling[J]. Sensors (Basel, Switzerland), 2020, 20(6). [8] Wang L, Neumann U, You S. Wide-Baseline Image Matching Using Line Signatures[C]. 2009 IEEE 12th International Conference on Computer Vision. IEEE, 2010. [9] Al-Shahri M, Yilmaz A. Line Matching in Wide-Baseline Stereo:A Top-Down Approach[J]. IEEE Transactions on Image Processing, 2014, 23(9):4199-4210. [10] Li K, Yao J, Lu X, et al. Hierarchical Line Matching Based on Line-Junction-Line Structure Descriptor and Local Homography Estimation[J]. Neurocomputing, 2016, 184:207-220. [11] Li K, Yao J. Line Segment Matching And Reconstruction via Exploiting Coplanar Cues[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2017, 125:33-49. [12] Kim H, Lee S. A Novel Line Matching Method Based on Intersection Context[C]. IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2010, 1014-1021. [13] Kim H, Lee S. Simultaneous Line Matching and Epipolar Geometry Estimation Based on the Intersection Context of Coplanar Line Pairs[J]. Pattern Recognition Letters, 2012, 33(10):1349-1363. [14] Li K, Yao J, Lu X. Robust Line Matching Based on Ray-Point-Ray Structure Descriptor[J]. Asian Conference on Computer Vision. Springer International Publishing. 2014. [15] OK A O, Wegner J D, Heipke C, et al. Matching of Straight Line Segments from Aerial Stereo Images of Urban Areas[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2012, 74(1):133-152. [16] Gioi R G V, Jakubowicz J, Morel J M, et al. LSD:A Fast Line Segment Detector with a False Detection Control[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2010, 32(4):722-732. [17] Tola E, Lepetit V, Fua P. Daisy:An Efficient Dense Descriptor Applied to Wide-Baseline Stereo[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2010, 32(5):815-816
•  [1] 赵漫丹, 张振杰, 程传奇, 郝向阳.  利用直线特征进行单幅图像畸变校正方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20150445 [2] 王永波, 汪云甲, 佘雯雯, 韩新哲.  直线特征约束下利用Plücker坐标描述的LiDAR点云无初值配准方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20160408 [3] 张永军, 黄旭, 黄心蕙, 熊小东.  基于相交直线的相对定向方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, [4] 徐秋辉, 佘江峰, 宋晓群, 肖鹏峰.  利用改进的DCCD和SIFT描述符的影像匹配方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20130753 [5] 赵丽科, 宋伟东, 王竞雪.  Freeman链码优先级直线提取算法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, [6] 姚宜斌, 黄书华, 孔建, 何军泉.  空间直线拟合的整体最小二乘算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20120104 [7] 梁艳, 盛业华, 张卡, 杨林.  利用局部仿射不变及核线约束的近景影像直线特征匹配 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20120611 [8] 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 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, [9] 李芳芳, 贾永红, 肖本林, 张谦.  利用线特征和SIFT点特征进行多源遥感影像配准 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, [10] 张帆, 黄先锋, 李德仁, 张璇.  基于直线感知增强的边缘提取算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, [11] 巫兆聪, 万茜婷, 梁静, 周正.  粒度Hough变换及其在遥感影像直线检测中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, [12] 张鹏强, 余旭初, 韩丽, 刘景正.  基于直线特征匹配的序列图像自动配准 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, [13] 张宏伟, 张祖勋, 张剑清.  直线摄影测量观测值的冗余度和相关性分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, [14] 梅天灿, 李德仁, 秦前清.  基于直线和区域特征的遥感影像线状目标检测 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, [15] 张祖勋, 吴军, 张剑清.  一种基于线空间的直线抽取算法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, [16] 吴军, 陈丹清.  基于相对定向结果和多视几何约束的序列影像直线相关研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, [17] 刘亚文.  基于TIN的半自动多影像同名线段匹配算法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, [18] 柴登峰, 舒宁, 张剑清.  利用匹配直线解求变换参数的方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, [19] 刘大杰, 孟晓林.  直角与直线元素数字化的数据处理 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, [20] 潘正风.  北京正负电子对撞机直线加速器安装的精密测量 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,

##### 计量
• 文章访问数:  419
• HTML全文浏览量:  88
• PDF下载量:  14
• 被引次数: 0
##### 出版历程
• 收稿日期:  2021-03-24

## 结合线对几何特征及单线描述符约束的直线匹配算法

##### doi: 10.13203/j.whugis20210147
###### 1 辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院, 辽宁 阜新 123000;2 西南交通大学地理科学与环境工程学院, 四川 成都 611756;3 天津师范大学 地理与环境科学学院, 天津 300387
基金项目:

国家自然科学基金项目（41871379，42071343，42001412）；辽宁省兴辽英才计划项目（XLYC2007026）。

• 中图分类号: P23

### English Abstract

 引用本文: 刘肃艳, 王竞雪, 沈昭宇, 王强. 结合线对几何特征及单线描述符约束的直线匹配算法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版.
LIU Suyan, WANG Jingxue, SHEN Zhaoyu, WANG Qiang. Line Matching Algorithm Based on Pair-wise Geometric Features and Individual Line Descriptor Constraints[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210147
 Citation: LIU Suyan, WANG Jingxue, SHEN Zhaoyu, WANG Qiang. Line Matching Algorithm Based on Pair-wise Geometric Features and Individual Line Descriptor Constraints[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University.

/

• 分享
• 用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈