基于直線間幾何屬性特征相似性約束的組直線匹配算法

作者：何腕營,王競雪

摘要：當影像中存在多個相同或相近的直線特征時,僅利用單直線特征間的相似性進行匹配容易導致算法失效,因此本文提出基于直線間幾何屬性特征相似性約束的組直線匹配算法。該算法利用直線間的拓撲關系分別對2幅影像上提取的直線進行編組得到特征直線組,并將其作為匹配基元;然后利用核線約束確定候選同名直線組的搜索范圍,精簡了候選直線組的數量;依據直線間幾何屬性特征向量的仿射不變性建立直線組的匹配關系,將仿射不變量交比作為基礎幾何不變性測度,并延伸設計仿射相似度參數,計算出目標直線組與每個候選直線組的仿射相似度或一般相似度,確定2種相似度下總體相似度值最大的特征直線組為其同名直線組,最后將同名直線組分裂為2對同名單直線,對分裂后的結果進行整合可以顯著降低冗余匹配,得到"一對一"的匹配單直線。為了驗證算法的可靠性,實驗選取網上公開的5組典型近景影像進行測試,通過與其他匹配算法的對比分析,結果表明該算法應對影像間存在的視角、旋轉和尺度變換等復雜條件均取得了較高的匹配精度,匹配正確率最高有14.5%的提升,且閾值的選擇對匹配結果影響微弱,驗證了基于直線間幾何屬性特征相似性約束的組直線算法魯棒性和匹配穩定性較強。

發文機構：遼寧工程技術大學測繪與地理科學學院 西南交通大學地球科學與環境工程學院

關鍵詞：直線組匹配核線約束直線幾何屬性仿射不變性特征向量特征相似性約束方向約束pair-wise line matchingepipolar constraintgeometric attributes of linesaffine invariancefeature vectorsfeature similarity constraintdirection constraint

分類號： G63[文化科學—教育學]