[发明专利]联合共线仿射不变性和尺度旋转投票的影像匹配方法

权利要求书

1.一种联合共线仿射不变性和尺度旋转投票的影像匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：利用特征提取算法建立待处理影像对(i₁,i₂)的初始匹配点(x_i,x_i')；

S2：对任一所述初始匹配点(i₁,i₂)，基于4邻域划分的邻域点采样，并利用共线仿射不变性几何约束进行粗差剔除，得到粗差剔除后的匹配点；

S3：基于所述粗差剔除后的匹配点，利用尺度旋转投票进行匹配优化与扩展，得到优化扩展后的匹配点；

S4：基于所述优化扩展后的匹配点，利用全局几何约束进行匹配优化，得到优化后的匹配结果。

2.如权利要求1所述的联合共线仿射不变性和尺度旋转投票的影像匹配方法，其特征在于，步骤S1包括：

S1.1：分别提取待处理影像对的局部关键点，并生成关键点的特征描述子向量；

S1.2：基于所述特征描述子向量的最近欧式距离计算，查找每个特征点距离最近的2个候选匹配点；

S1.3：若最近距离d₁与次近距离d₂的比值ratio＝d₁/d₂小于给定阈值T_d，则保留最近距离的特征点为候选匹配点；

S1.4：结合交叉验证策略对所述候选匹配点进行左右匹配，将通过交叉验证的候选匹配点作为待处理影像对的初始匹配点。

3.如权利要求1所述的联合共线仿射不变性和尺度旋转投票的影像匹配方法，其特征在于，步骤S2包括：

S2.1：对任一所述初始匹配点(x_i,x_i')，基于4邻域划分的邻域点采样，得到邻域点x_i1、x_i2、x_i3和x_i4；

S2.2：基于4个邻域点，根据共线仿射不变性几何约束，计算匹配点(x_i,x_i')的相似性；

S2.3：根据匹配点(x_i,x_i')的相似性，基于局部几何约束进行渐进式粗差剔除，得到粗差剔除后的匹配点。

4.如权利要求3所述的联合共线仿射不变性和尺度旋转投票的影像匹配方法，其特征在于，步骤S2.1包括：

S2.1.1：令待匹配影像对为(i₁,i₂)，对于步骤S1提取的任一初始匹配点(x_i,x_i')，首先以影像i₁中待匹配点x_i为中心，以r为搜索半径确定一个圆形搜索区域；其中，搜索半径r根据初始匹配点密度计算得到；

S2.1.2：初始匹配点数量为M，初始匹配点的内点率不小于ρ_min，从圆形搜索区域搜索到K个邻域点，K个邻域点满足下述公式：

其中，A为影像像素面积，即宽度*高度；

S2.1.3：利用角度分别为45°和135°的两条虚线，将圆形搜索区域划分为4个子区域，并从每个子区域分别选择一个尽可能远离中心点x_i并靠近子区域中轴线的邻域点；如果某个子区域不存在满足条件的邻域点，那么重新设定该子区域的搜索半径为2r，继续按照上述条件查找，直到找到满足条件的邻域点或者搜索半径r超过最大阈值T_r；

S2.1.4：最终基于邻域点采样，得到x_i1、x_i2、x_i3和x_i4。