[发明专利]一种基于物方面元的空地影像匹配方法

权利要求书

1.一种基于物方面元的空地影像匹配方法，其特征在于：

步骤1，获取目标地物地面、空中影像数据，使用Agisoft Metashape Professional对影像分组进行空中三角测量，获得空中影像和地面影像的相对位置关系；使用CMVS-PMVS建立初始物方面元；使用真实地物尺度对物方面元大小进行引导；物方面元的表达式如公式(1)所示：

a(X-X_c)+b(Y-Y_c)+c(Z-Z_c)＝0 (1)

(a,b,c)为法向量；

(X_c,Y_c,Z_c)为物方面元的中心点；

设置物方面元为2mx2m的大小，规定面元为100x100大小的栅格；

步骤2，对物方面元进行位置和角度的优化；

使用nlopt::LN_BOBYQA算法进行非线性优化，优化时对面元的角度变化限制设置为max_angle＝79.9999、min_angle＝-79.9999；

根据物方点对应的可视影像，通过计算物方面元投影到影像上的纹理计算ncc系数，不同影像投影到物方面元的光度一致性大于阈值时，判断物方面元重建成功：nccncc_threshold，ncc_threshold＝0.85；

步骤3，对每个面元建立特征描述符；

使用vl_feat实现的sift算法对物方面元建立sift描述符，特征点坐标为物方面元的中心点，描述符大小设置为物方面元大小，设置sift高斯金字塔组数为1，层数为1；

步骤4，物方面元匹配；

通过计算步骤3中生成的描述子距离进行面元匹配，再进行左右一致性检验、显著性检验、三维仿射变换一致性检验剔除物方面元的误匹配。

2.如权利要求1所述一种基于物方面元的空地影像匹配方法，其特征在于：步骤2中，所建立的物方面元包括中心点和法向量，通过物方点与摄影中心的光线约束物方面元的几何位移，将物方面元中心点坐标的变化量约束为在光线方向上的位移。

3.如权利要求1所述一种基于物方面元的空地影像匹配方法，其特征在于：利用影像建立物方面元时，根据真实物方尺度确定面元大小，通过投影矩阵P计算出在面元平面上沿x轴y轴移动单位步进量pxaxis、pyaxis，在对应影像上移动获取对应的颜色信息赋给面元对应栅格；移动减小尺度差异对匹配产生的影响。