[发明专利]一种基于点线特征快速融合的重建方法

摘要

本发明公开了一种基于点线特征快速融合的重建方法，包含以下步骤。视频预处理，将视频截取为图像并进行焦距提取，下采样等预处理，以降低重建复杂度；点特征匹配，采用尺度不变特征变换进行点特征的提取和匹配；线特征由粗到细快速匹配，使用线段分割检测器特征进行线特征的提取和描述，通过对线段描述子进行暴力匹配、运动估计、汉明距离阈值判断和长度筛选四个步骤，获得图像线段特征匹配对；点线特征融合，将最终的线段特征匹配对转换为像素点，并与已经存在的点特征像素坐标位置进行分析，删除重复点后融合线段像素点与点特征；计算相机外姿和三维点云，使用最终图像点线特征匹配对，计算本质矩阵，求解相机外姿，三角化求解三维点云，并利用光束平差法优化结果。

主权项

1.一种基于点线特征快速融合的重建方法，包含以下步骤：步骤1：视频预处理，对视频隔固定帧进行截取，将截取的图像进行保存，对保存的图像信息EXIF进行分析，提取图像长宽像素大小、相机型号和焦距信息，对图像像素大小进行判断，如果图像长和宽的乘积大于阈值，则对图像进行下采样，较少计算复杂度；步骤2：点特征匹配，采用尺度不变特征变换SIFT检测图像点特征，对图像进行特征点的检测并生成特征描述子，对获得的128维特征描述子进行L1标准化，即对128维向量每一个值都除这些向量之和，然后对每一个向量都开平方根，经过实验，标准化后点特征能够提升匹配准确率；步骤3：线特征由粗到细快速匹配，首先是线特征提取，对每张图像进行线段分割检测器特征的检测，将提取的特征生成二进制描述子；其次是线特征由粗到细匹配，对线段描述子进行暴力匹配、运动估计和汉明距离阈值判断；最后对线段特征长度进行筛选，比较线段匹配对的像素长度，删除不一致的线段匹配对；步骤4：点线特征融合，将最终的线段特征匹配对转换为像素点，并与已经存在的点特征像素坐标位置进行分析，从线段像素点中删除与点特征位置重复的点，最终将线段特征的所有像素添加到点特征像素里；步骤5：利用对极几何进行相机外姿和三维点云计算，使用最终的图像特征匹配对，计算本质矩阵，求解相机外姿，三角化求解三维点云，并利用光束平差法优化结果。