POS辅助和核线约束的倾斜影像匹配方法

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0149

测绘通报 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (5): 91-95.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0149

POS辅助和核线约束的倾斜影像匹配方法

王挺¹, 陈超然¹, 彭梦圆², 黄尔双¹, 黄霞¹

1. 江西省煤田地质局测绘大队, 江西南昌 330001;
2. 江西中煤建设集团有限公司, 江西南昌 330001

收稿日期:2020-12-24 修回日期:2021-03-16 发布日期:2021-05-28
作者简介:王挺(1975-),男,高级工程师,主要从事智慧城市、工程测量、遥感影像处理等相关工作。E-mail:375074260@qq.com

POS-assisted and nuclear line-constrained oblique image matching method

WANG Ting¹, CHEN Chaoran¹, PENG Mengyuan², HUANG Ershuang¹, HUANG Xia¹

1. Surveying and Mapping Team, Jiangxi Coalfield Geology Bureau, Nanchang 330001, China;
2. Jiangxi ZhongMei Engineering Group Co., Ltd., Nanchang 330001, China

Received:2020-12-24 Revised:2021-03-16 Published:2021-05-28

摘要/Abstract

摘要： 针对无人机倾斜影像匹配时,由于冗余数据量大、影像几何变形大和重复纹理导致基于SIFT特征点的无人机倾斜影像匹配效率和可靠性低的问题,本文提出一种基于POS辅助和核线约束的倾斜影像匹配方法。在该方法中,首先利用机载GNSS/IMU设备获取的影像POS数据计算影像间在物方的重叠区域,接着将物方重叠区投影至像方,根据两幅影像的像方重叠率筛选高可靠像对;其次采用SIFT-GPU算法对影像提取特征点,并根据POS数据估计像对间的核线关系;然后在核线约束下,以描述子间的欧氏距离为相似性测度,实现特征点的高效稳健匹配;最后采用RANSAC算法剔除误匹配。通过对两组倾斜影像做匹配试验验证了本文方法的可行性。

关键词: 倾斜影像匹配, POS数据, 核线约束, RANSAC算法, 匹配对筛选

Abstract: In order to solve the problem of low efficiency and reliability of UAV oblique image matching based on SIFT feature points due to a large amount of redundant data, large image geometric deformation and repeated texture, a novel image matching method based on POS information and epipolar constraint is proposed. In this method, firstly, the image POS data obtained by the airborne GNSS/IMU device is used to calculate the object overlap area between the images, and then the object overlap area is projected to the image side, and then a highly reliable image pairs are selected according to the image overlap ratio of the two images. Secondly, after using the SIFT-GPU algorithm to extract feature points from the image, the antipolar relationship between the image pairs is estimated based on the POS data. Thirdly, the Euclidean distance between descriptors is a similarity measure, which can achieve efficient and robust matching of feature points. Finally, RANSAC algorithm is used to eliminate mismatches. The reliability of the proposed method is verified by the matching experiment of oblique image.

Key words: oblique image matching, POS data, epipolar constraint, RANSAC algorithm, match pair selection

中图分类号:

王挺, 陈超然, 彭梦圆, 黄尔双, 黄霞. POS辅助和核线约束的倾斜影像匹配方法[J]. 测绘通报, 2021, 0(5): 91-95.

WANG Ting, CHEN Chaoran, PENG Mengyuan, HUANG Ershuang, HUANG Xia. POS-assisted and nuclear line-constrained oblique image matching method[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2021, 0(5): 91-95.

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