傾斜影像匹配關(guān)鍵算法及應(yīng)用研究.pdf

1、大角度傾斜立體影像因其成像幾何模型穩(wěn)定、覆蓋范圍廣以及紋理信息豐富,在城市真三維重建中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而,由于傳感器在獲取影像過程中視角發(fā)生顯著變化,導(dǎo)致影像間存在較大的幾何和輻射畸變、同名區(qū)域遮擋等問題,加大了計(jì)算機(jī)自動(dòng)立體量測同名像點(diǎn)匹配的難度。因此,研究此類影像的可靠匹配算法,無論是對提高城市真三維重建的效率,還是對推動(dòng)數(shù)字?jǐn)z影測量自動(dòng)化進(jìn)程,均具有重要意義。
　　基于此,論文主要研究了仿射不變特征提取和匹配基礎(chǔ)原理、多類

2、型特征區(qū)域互補(bǔ)性匹配方法、最小二乘高精度魯棒匹配算法、基于透視不變鄰域變換準(zhǔn)密集匹配策略、基于復(fù)雜三維場景的多視剖分匹配技術(shù)、核線驅(qū)動(dòng)約束下建筑物角點(diǎn)匹配方法以及上述算法和策略在三維重建中的應(yīng)用。主要研究成果如下:
　　(1)提出一種仿射不變特征互補(bǔ)性評價(jià)測度(Complementary Metric, CM),實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)有仿射不變特征融合效果的定量評價(jià),結(jié)果表明最大穩(wěn)定極值區(qū)域(Maxmally Stable Extremal

3、Regions, MSERs)與Harris&Hessian Affine特征互補(bǔ)性能較好,進(jìn)一步研究提出融合互補(bǔ)仿射不變特征多層次自適應(yīng)匹配方法,實(shí)際的傾斜立體影像實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能夠得到數(shù)量較多、分布均勻的特征匹配。
　　(2)為增強(qiáng)特征匹配算法的魯棒性,采用精確的核線方位代替特征區(qū)域主梯度方位,并通過最小二乘影像匹配(Least Square Matching, LSM)算法來優(yōu)化特征匹配的精度,LSM迭代所需的良好的初始

4、值由同名特征鄰域固有的幾何屬性求取,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能夠使特征匹配精度有效提高到亞像素級;在仿射不變特征的LSM匹配基礎(chǔ)上,提出一種透視不變鄰域變換準(zhǔn)密集匹配算法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該方法具有精度和效率優(yōu)勢。
　　(3)針對包含復(fù)雜建筑物的航空傾斜影像,提出一種基于仿射近似平面剖分的精化匹配算法,該方法能夠有效獲取景象深度不同匹配點(diǎn);并提出一種基于核線驅(qū)動(dòng)與自適應(yīng)變窗口的建筑角點(diǎn)匹配方法,為視差斷裂區(qū)域的同名點(diǎn)匹配問題探索了一種可