杨化超,姚国标,王永波

1.国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室,江苏 徐州 221116;2.中国矿业大学 环境与测绘学院,江苏 徐州221116

基于SIFT的宽基线立体影像密集匹配

杨化超1,2,姚国标2,王永波1,2

1.国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室,江苏 徐州 221116;2.中国矿业大学 环境与测绘学院,江苏 徐州221116

提出基于对极几何和单应映射双重约束及SIFT特征的宽基线立体影像多阶段准密集匹配算法。算法包括三个阶段:①基于特征点的空间分布和信息熵选取一定数量的最优SIFT特征点集并进行最小二乘初始稀疏匹配及立体像对的基本矩阵和单应矩阵估计;②对于其余特征,利用同名核线倾斜角及SIFT特征的尺度信息对匹配窗口的仿射变换参数进行迭代优化及变形改正、提取仿射不变SIFT特征描述符,并基于双重约束信息及欧氏距离测度进行匹配;③考虑宽基线立体影像较低的特征提取重复率,对第②步左右影像中未能成功匹配的特征点,基于双向搜索策略,采用基于盒滤波加速计算的SSD测度在变形改正后的双重约束区域中进行匹配,并对匹配结果进行加权最小二乘拟合定位。实际的宽基线立体影像试验结果证明了算法的有效性,可为后续的三维重建提供较为可靠的密集或准密集匹配点。

尺度不变特征变换;准密集匹配;仿射不变;单应映射

1 前 言

三维重建,即从二维图像恢复三维物体可见表面的几何结构的过程,一直是数字摄影测量与计算机视觉的重要研究内容。……