[发明专利]一种多次单应诱导的多平面结构物体的三维重建方法

权利要求书

1.一种多次单应诱导的多平面结构物体的三维重建方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

步骤1，对图像对的特征进行提取与匹配；

步骤2，确定主平面；

步骤3，对辅助平面进行估计；

步骤4，对辅助平面进行校正；

步骤5，确定模型平面区域，

通过步骤3和步骤4确定模型的多平面方程P_kc，kc＝1,2,...,N_c和其对应的内点集O_kc，kc＝1,2,...,N_c，由内点集在平面上构成凸集合，将该凸集合称为高置信区域；然后对所有图像进行线段检测，利用得到的线段和确定的平面间的交线来扩展高置信区域，以便确定每个平面的重建区域范围；最后对确定的每个平面纹理贴图，完成对低纹理场景的建筑物三维重建。

2.根据权利要求1所述的多次单应诱导的多平面结构物体的三维重建方法，其特征在于：所述的步骤1中，具体过程是，

1.1)设输入的图像序列为{I_ts＝[Im_ts(x,y)]_m×n|ts＝1,2,...,T}，ts是指图像序数，T为图像序列中的图像数量，(x,y)代表当前图像像素横纵坐标值，m和n是图像的长宽尺度；依次取相邻的两幅图像，即I_t＝[Im_t(x,y)]_m×n和I_t+1＝[Im_t+1(x,y)]_m×n，t＝1,2,...,T-1，对该相邻两幅图像分别提取其SIFT特征，设I_t的SIFT特征点集为S_t＝{s_t(1),s_t(2),...,s_t(n_t)}，t＝1,2,...,T-1，这里的s_t(n_t)代表每个特征点；I_t+1的SIFT特征点集为S_t+1＝{s_t+1(1),s_t+1(2),...,s_t+1(n_t+1)}，t＝1,2,...,T-1，按照邻近距离约束匹配的算法得到该相邻两幅图像一一对应的特征点匹配集合，计算式如下：

其中，th是阈值，k_t是指两个特征向量之间的距离，公式(1)代表点s_t(i_t)的次邻近距离，公式(2)为其最邻近距离，p_t是次近邻与最近邻距离的比值，

如果公式(3)的结果p_t(i_t)＜th，则表明s_t(i_t)与s_t+1(k_t*)配对成功，将s_t+1(k*)从S_t+1＝{s_t+1(1),s_t+1(2),...,s_t+1(n_t+1)}中取出，继续S_t＝{s_t(1),s_t(2),...,s_t(n_t)}中下一个特征点的匹配；以此类推，对I_t的特征点集S_t中的所有特征点，按照公式(1)和公式(2)及公式(3)进行匹配，得到配对成功的特征点集，设为

1.2)采用RANSAC算法，去除特征点集中误匹配的特征点，得到正确匹配的特征点集，将其称为内点集合，记作其中，和是归一化坐标，

1.3)采用三角测量算法计算出内点集合对应在三维空间中的点集Ω_t＝{(x_t(j),y_t(j),z_t(j))，j＝1，2,...,m_t}，t＝1,2,...,T-1。