影像匹配

摘要： 无人机摄影测量是露天矿影像数据采集的重要方式。针对露天矿独特的阶梯状地形、常规的无人机影像匹配算法匹配点数量少、误匹配率高的问题,提出了基于KAZE特征进行露天矿无人机影像匹配。KAZE算法采用非线性尺度空间,能够更好地保留露天矿地物边缘信息。选取露天矿不同区域的5组无人机影像,分别与SIFT和SURF算法进行对比实验。实验结果表明,KAZE算法的正确匹配点数量和匹配精度优于SIFT和SURF算法,单点匹配时间较短,适用于露天矿无人机影像匹配。

摘要： 低空无人机(UAV)测量凭借着低成本、高效率、高精度的数据采集模式,可快速获取高空间分辨率的影像数据,已经成为遥感领域的一种重要技术手段。其中,影像匹配技术是UAV影像数据处理的重要步骤,图像间的匹配直接影响后期三维场景的精度及视觉效果。针对高原山地的高差起伏变化大地形复杂,植被覆被率高及地物分布不规则等问题存在,致使在该区域UAV地形测量处理中因局部噪声造成影像匹配较难。由于影像获取时受到该区特殊地形的限制,大场景影像需要借助多幅影像匹配拼接得到。目前,基于特征点的影像匹配是一种图像配准技术,不仅适用于低重叠度影像之间的匹配,还可以运用到运动恢复图像间的匹配。为探索特殊地形地貌条件下快速有效的UAV影像匹配技术,提出一种面向高原山地复杂地形的集成尺度不变特征变换(SIFT)算法与最近邻次近邻距离比(NNDR)、随机抽样一致算法(RANSAC)模型约束改进的UAV影像匹配方法。主要技术流程为:首先,基于SIFT算法,进行尺度空间的极值检测,构建高斯金字塔函数,通过高斯差分运算来实现特征点定位,并对所检测到的特征点的邻域位置、方向、尺度等进行统计分析,据此生成适合UAV影像特征的描述符;其次,集成“马式距离”和NNDR模型的综合运用,进行特征点对的第一次约束优化提取及相似度检测,在此基础上,利用RANSAC算法,引入匹配点对的均方根误差值(RMSE)进行第二次约束,以实现匹配错误点对的剔除,保证了影像匹配精确优化。此外,为了证实所提出优化算法的有效性,选择了1组高原山地典型地貌UAV影像数据进行匹配试验,结果表明:面向高原山地复杂地形进行无人机影像匹配中,所提出的改进算法不仅可以提取大量的特征点对,同时还可以提高同名特征点的检测正确率,并且配准正确率达到了85%,因此更加适用于高原山地复杂地形的无人机影像匹配处理技术优化。

摘要： 立体匹配是计算机视觉的一项关键技术,它能够模拟人类视觉的方法,通过左右影像匹配快速获取三维场景深度信息。近年来,国内外学者针对立体密集匹配开展了广泛而深入的研究,但由于各种因素的影响,仍然存在着具有挑战性的研究问题。论文针对传统立体匹配方法,在弱纹理区域、视差不连续区域、遮挡区域存在的匹配困难和误匹配问题,设计了一个基于全卷积神经网络的端到端立体匹配网络,将传统密集立体匹配问题转化成一个视差学习和优化的任务问题。论文主要研究内容和研究结论如下。

摘要： 对SAR-SIFT、SIFT与SURF算法的匹配正确率、数量及时间等进行探究,并提出一种基于SAR-SIFT改进的无人机影像匹配方法,可增加无人机影像的匹配数量和准确率。利用图像的R,G,B分量提取图像特征,将3个分量提取的所有特征去重后进行特征结合,增加特征点提取数量。采用比值判别法(Ratio Test)将不满足最邻近距离、次临近距离以及距离较远关系的特征点去除,并采用余弦相似度进行匹配,最后采用向量一致性算法进行错误剔除。实验结果证明,改进算法提高无人机影像的匹配正确率,增加图像的正确匹配数量。

摘要： 在拒止环境下无人机视觉定位问题中,ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)具有高效、快速、稳定的特点,因而可以作为无人机实时影像与基准图匹配算法。本文针对传统ORB算法不具备尺度不变性,且在特征提取过程中存在特征点分布不均匀的问题,提出一种结合飞控传感器的无人机影像匹配方法。利用气压计与加速计经扩展卡尔曼滤波计算后的高度,通过双性线插值法定量改善无人机实时影像尺度,减少了ORB算法中构建影像金字塔所造成的系统开销,通过四叉树算法对提取的特征点均匀化,最后采用网格运动统计(Grid-based Motion Statistics, GMS)算法进行初次误匹配点剔除,再用随机抽样一致算法(RANSAC)筛选精确匹配点。实验结果表明,本文方法能够有效地减少无人机实时影像与基准图匹配时间,同时可以获得均匀的匹配点对,保持较高的匹配正确率。

摘要： 作为三维地理信息常见的一种表达方式,数字表面模型(DSM)能够全面、直观地展现包括地表房屋、桥梁、树木等地表地物结构和完整的地表高程信息,可以应用于规划、旅游、林业、气象、电力、应急等领域,满足政府决策、城市规划建设、精细化管理以及信息化建设等方面的地理信息服务需求。本文以桐乡市DSM生产为例,通过对Inpho和PHOTOMOD等不同影像匹配策略生成的点云数据的对比分析,选择合适的点云数据作为基础,结合点云融合、点云分类算法、局部人工修测等环节,进行DSM生产和研究,以满足项目精度要求。

摘要： 在介绍倾斜摄彩测量主要技术的基础上,以某市三维建模项目为例,探讨基于倾斜摄彩测量数据采用Smart3D软件生成实景三维模型的方法。通过倾斜摄彩测量技术获取多视彩像,采用RTK实时动态测量技术采集控制点坐标;利用POS数据与多视彩像进行空三加密,采用多视彩像密集匹配方法生成超高密度三维点云,构建TIN模型;基于多视彩像全自动提取纹理信息,生成三维实景模型。为了对三维模型成果餉精度进行评估,利用实测数据与基于三维模型获取的数据进行对比。结果表明,基于倾斜摄澎测量方法构建的三维模型的精度完全满足规范要求,具有一定的实用性。

摘要： 实景三维作为新型基础测绘标准化产品,为数字中国提供统一的空间定位框架和分析基础,是数字政府、数字经济重要的数据资源和生产要素,其中地形级实景三维是城市级和部件级实景三维的承载基础。根据地形级实景三维DEM生产实践,对影像匹配技术及DEM的编辑处理进行探讨。采用目前常用的PixelGrid、CIPS和INPHO影像处理系统进行影像匹配,针对基于资源三号卫星影像DSM数据的匹配效果,探讨实景三维DEM生产中不同软件影像初始匹配结果的综合运用方法,以及不同地貌类型区域的人工编辑方法;同时从不同检查角度,对DEM成果的质量检查方法和注意事项进行总结,为相关项目生产提供参考。

摘要： 应用摄影测量和计算机视觉技术,能够生产出现势性较高的三维模型产品,双目立体视觉测量是集成两项技术优势的经典三维重建方法。该方法能够有效模拟出人类双眼辨别景物的能力,方便可靠。在虚拟现实、视觉导航、模式识别、精度检测等众多领域发挥着至关重要的作用。其中,影像配准是双目立体视觉测量的关键环节,直接影响着三维重建效果与精度,也是决定生产效率的重要一步。因此,影像配准的主要算法具有十分重要的研究价值。本文选择了当前主流的三种立体影像配准算法:半全局匹配算法、字符串匹配算法和图切匹配算法,利用多组立体影像数据,通过程序实现和实验分析,比较了三种算法的可靠性、精度和效率,并结合实际应用对算法性能特点进行了分析总结,为匹配算法的选择提供一些参考。

摘要： 利用无人机遥感获取农田水利毗邻流域现实性数据对于合理规划农田水利工程具有重要意义。针对农田水利流域测区无人机立体影像存在大旋角、重叠不规则等问题,使得影像匹配困难而造成影像拼接困难的问题,提出基于点-面多基元的匹配模型与策略优化影像拼接效果,该模型顾及流域复杂地形下无人机影像局部几何变化,从区域边界与重心定位方面改进最稳定极值区域算法进行影像粗匹配,建立一种基于优化最稳定极值区域面特征基元的影像粗匹配方法;同时,该方法利用Harris-Laplace算法,考虑Harris角点响应函数与面特征获得透视变换几何变形特征,构建误差方程,通过迭代精化,获得最佳的亚像素Harris-Laplace角点,实现无人机遥感影像匹配与拼接。实验验证了该方法对于农田水利流域无人机遥感影像拼接的稳健性和实用性。

摘要： 针对低空影像提出一种基于图像分割和Harris算子的影像匹配方法.该方法首先利用模糊C均值方法进行图像的多阈值分割,利用数学形态学方法提取独立特征面,并根据形状特性进行影像间的面匹配.然后用Harris算子提取影像的特征点,并根据已一一对应的特征面,将特征点划分为属于各个特征面的点集,因而特征点集间也形成了对应关系.最后,以特征点与邻域角点的距离和坐标方位角来描述特征点,并通过建立、比较特征向量达到影像间同名点匹配的目的.实验证明,对于数据量大、左右影像间重叠度变化大的低空影像,单纯依靠点特征几乎无法找到正确的匹配点集,而结合特征面、点共同匹配的方法匹配正确率可达100％.

摘要： 为了提高多光谱数据中的各波段影像匹配问题,对匹配方法进行比较研究.实验表明,传感器几何特性与图像特征匹配相结合的综合法,效果最好.rn 基于传感器几何特性配准方法速度较快、方法简单易实现，但准确度一般，在有扰动情况下，结果可能有偏差。基于图像灰度的配准方法，其准确性难以保障。基于图像特征的配准方法，不依赖于传感器特性，直接从图像提取特征，进行匹配;但是，缺点很明显，运算量大，比较费时。将传感器几何特性与图像特征匹配相结合的综合法，在维持较高工作效率的同时，匹配的准确度也得保证，是较为可行的方法。

摘要： 高分辨率卫星影像已成为获取地理空间信息的重要手段之一,点特征是最常用的影像特征.目前存在多种广泛应用的局部特征描述算子.本文根据高分辨率影像的特点,先介绍了SIFT、SURF、BRISK和KAZE四种局部特征算子的基本原理,运用Mikolajczyk05标准测试图集验证了四种算子的旋转不变性、尺度不变性、模糊不变性和光照不变性,然后利用国产天绘卫星影像,评价四种算子在不同地形条件下的正确匹配数、正确匹配率和中误差.实验表明,针对特定国产卫星影像,KAZE在大多数地形条件下结果最可靠,SIFT次之,SURF再次,BRISK总体不适用,为一定区域内选择适当特征匹配算法提供了依据.

摘要： 基于FAST特征检测算法提出一种改进的图像特征提取与描述方法.由于原始FAST算子局部聚集严重,改进的算法在提取出FAST特征点之后,针对FAST特征点计算Moravec角点响应,使提取的特征点分布均匀且符合实际地物特征,尤其是在纹理匮乏区域能够得到更多稳定的特征点.通过对比一定窗口区域内的像素灰度均值构造特征描述符以提高BRIEF描述算法的抗噪能力.无人机影像匹配实验结果表明,改进的FAST特征提取算法结合增强抗噪能力的BRIEF描述算法,能够有效改善影像匹配质量.

摘要： SIFT算法是尺度不变特征转换算法,在图像处理领域有着广泛的应用,能在一定程度上保证尺度不变性、旋转不变性以及削弱光照的影响.但SAR影像由于成像方式所特有的斑点噪声,利用SIFT算法进行SAR影像之间的匹配并不能得到很好的效果.本文通过研究SAR影像带有地理特征以及斑点噪声的特点,以及SIFT算法在应对噪声以及影像旋转的局限性,提出了针对SAR影像之间匹配的SIFT算法预处理,利用影像与影像之间的空间信息进行匹配,利用SIFT算法进行局部特征点匹配之后,采用RANSAC进行错配点的去除,实现SAR影像的高精度配准,实验结果表明,本文提出的预处理以及错配点的去除给利用SIFT算法进行SAR影像的匹配提供了可能.

摘要： 组合航空相机各子影像重叠区内同名点的精度和可靠性直接决定了宽幅面虚拟影像拼接的效率和精度.根据外视场拼接的构像原理,顾及影像匹配的效率、精度和可靠性,提出一种四镜头组合航空相机短基线影像快速匹配方法.经对覆盖平地和高山地的两组试验影像结果表明,本文方法能够匹配获得子影像重叠区内足够数量且分布均匀的同名点,匹配耗时约占虚拟影像拼接总体耗时的25%,匹配精度优于0.3个像元.

摘要： 本文采用一种基于改进归一化差异水体指数(MNDWI)的半自动化提取方法,对位于日喀则地区康马县境内的桑旺错近13年的TM影像进行了冰湖边界提取.分析结果表明此种方法能有效地排除冰湖边界提取过程中的干扰因素,是一种较为理想的冰湖边界提取方法.

摘要： 本文采用一种基于改进归一化差异水体指数(MNDWI)的半自动化提取方法,对位于日喀则地区康马县境内的桑旺错近13年的TM影像进行了冰湖边界提取.分析结果表明此种方法能有效地排除冰湖边界提取过程中的干扰因素,是一种较为理想的冰湖边界提取方法.

摘要： 本文采用一种基于改进归一化差异水体指数(MNDWI)的半自动化提取方法,对位于日喀则地区康马县境内的桑旺错近13年的TM影像进行了冰湖边界提取.分析结果表明此种方法能有效地排除冰湖边界提取过程中的干扰因素,是一种较为理想的冰湖边界提取方法.

摘要： 本文采用一种基于改进归一化差异水体指数(MNDWI)的半自动化提取方法,对位于日喀则地区康马县境内的桑旺错近13年的TM影像进行了冰湖边界提取.分析结果表明此种方法能有效地排除冰湖边界提取过程中的干扰因素,是一种较为理想的冰湖边界提取方法.

摘要： 本发明公开一种激光手术导引系统，该系统包括放射线透视影像装置(C‑arm fluoroscopy，C‑arm)，其用于确认患者的状态并支持手术计划；以及激光目标投影装置，其通过产生激光的线投影模块将上述手术计划的线直接投影到患部。激光手术导引系统从线投影模块产生特定激光图案，并且通过包括具有特定方向性的准直器(collimator)的匹配单元，透过从线投影模块输出的特定激光图案，并且从透过匹配单元的透视影像中计算匹配单元的外部参数，并可以利用外部参数将放射线透视影像的坐标转换成线投影模块坐标。

摘要： 本发明实施例提供了一种医学影像系统的匹配处理方法、系统、医学影像系统。应用于包括医学影像系统和射频标签的系统；执行于医学影像系统，通过识别与指定对象相关的所述射频标签，得到标识信息；从而，根据识别得到的所述标识信息，执行与所述指定对象相应的匹配处理。因此，本发明实施例提供的技术方案能够实现医学影像设备与指定对象的自动匹配，提高了匹配效率。

摘要： 本发明涉及一种基于全局几何约束的遥感影像与基准影像的匹配方法，其特征在于包括以下内容：构建遥感影像成像几何模型；读取参考影像数据和待匹配遥感影像，对参考影像数据预处理得到基准影像；对待匹配遥感影像进行预处理；将基准影像与待配准遥感影像进行仿射‑尺度不变特征变换匹配，提取特征点，并获取最小二乘匹配的初值；基于最小二乘匹配的初值通过全局约束最小二乘匹配模型进行最小二乘匹配，输出待配准遥感影像的辐射变形参数以及几何变形参数。

摘要： 主观质量推定部(11)，输入作为未恶化的影像信号的基准影像信号(RI)与该基准影像信号恶化后的恶化影像信号(PI)，计算两信号的影像信号特征量，根据计算出的两信号的影像信号特征量的差，推定恶化影像信号的主观质量。特征量计算部(12)，计算基准影像信号的影像信号特征量。在修正信息存储部(13)中，与影像信号特征量对应起来存储用于修正主观质量的修正信息。修正计算部(14)，从修正信息存储部(13)取得对应从特征量计算部(12)输入的基准影像信号的影像信号特征量的修正信息，转交给修正部(15)。修正部(15)，根据转交来的修正信息，修正由主观质量推定部(11)推定出的恶化影像信号的主观质量。

摘要： 本发明公开一种激光手术导引系统，该系统包括放射线透视影像装置(C‑arm fluoroscopy，C‑arm)，其用于确认患者的状态并支持手术计划；以及激光目标投影装置，其通过产生激光的线投影模块将上述手术计划的线直接投影到患部。激光手术导引系统从线投影模块产生特定激光图案，并且通过包括具有特定方向性的准直器(collimator)的匹配单元，透过从线投影模块输出的特定激光图案，并且从透过匹配单元的透视影像中计算匹配单元的外部参数，并可以利用外部参数将放射线透视影像的坐标转换成线投影模块坐标。

摘要： 本发明公开了一种基于多阶特征点线匹配的异源影像匹配方法，具体步骤包括：特征初筛与匹配，用于解决成像传感器、成像视角导致的图像分辨率、旋转、变形等问题，其包括多尺度特征检测和特征快速匹配；特征筛选优化，包括VLD特征计算，KVLD特征匹配筛选；特征精筛选，包括RANSAC特征精筛；特征均布与加密，包括Delaunay三角网特征均布，基于GRID网格的特征加密。本发明使用带有多尺度分析能力的SIFT特征检测算法，实现了不同尺度检测出影像特征点的能力，解决了成像传感器、成像视角导致的图像分辨率、旋转、变形等问题，具有精度高，鲁棒性强、效率高的优点，同时利用KVLD技术，提升了特征匹配精度与质量。

摘要： 本发明公开了一种影像匹配方法，用于一立体匹配系统中执行一第一影像区块至一第二影像区块的立体匹配，该影像匹配方法包含有根据第一匹配算法，对该第一影像区块至该第二影像区块执行匹配运算以产生第一匹配结果；根据第二匹配算法，对该第一影像区块与该第二影像区块间执行匹配运算以产生第二匹配结果与第三匹配结果；根据第二匹配结果与第三匹配结果，获得该第一影像区块的匹配误差值及匹配相似度；以及根据匹配误差值与匹配相似度，判断该第一影像区块的立体匹配结果。

摘要： 本发明涉及一种基于SURF特征点匹配和RANSAC模型估计的牙齿X-ray影像匹配方法，包括：（1）图像采集；（2）图像增强；（3）特征提取；（4）特征的匹配；（5）计算相关匹配系数；（6）匹配结果；（7）若图库中还有没被匹配的参考图像，则返回(1)中继续在图库中选取一张新的参考图像，否则退出；（8）匹配成功，记录下参考图像对应的个人信息，退出。本发明利用SURF算法来提取输入牙齿影像和参考牙齿影像的特征点，然后利用RANSAC算法对各特征点进行匹配，最后通过匹配后的两幅图像之间的相关系数来测定两幅图像的匹配程度。实验表明，该算法实现了高查准率和高实时性。

摘要： 本发明提供了一种获取均匀分布匹配点的遥感影像并行自适应匹配方法，首先将不同分辨率遥感影像的重合区域进行分块，然后针对每个分块并行提取匹配影像特征，在提取过程中，通过不同层级高斯影像塔和高斯差分影像的分级自动实现对匹配点对数量的控制，从而达到并行自适应获取遥感影像均匀分布的匹配点，实现不同分辨率遥感影像的匹配。本发明能够实现并行高效的遥感影像匹配，并可实现匹配点的均匀分布。

摘要： 本发明属于视觉定位领域，提供了一种基于点云与影像匹配的影像特征库构建方法及系统，包括获取影像、POS数据以及点云数据；结合POS数据对获取的影像进行特征提取，得到特征点描述子以及特征点的像点坐标；将获取的点云数据进行点云映射，得到点云数据的像点坐标；根据特征点的像点坐标和点云数据的像点坐标进行坐标匹配计算，得到特征点、特征点的像点坐标以及点云坐标的映射关系；根据特征点、特征点的像点坐标以及点云坐标的映射关系构建影像特征库。本发明通过点云数据对应的像点坐标与特征点对应像点坐标进行匹配，实现特征点、影像坐标和物方三维坐标的统一，极大提高了特征点对应物方三维坐标的精度，提高了影像特征库构建的质量。