[发明专利]一种摄影测量图像匹配方法

说明书

技术领域

本发明涉及近景摄影测量技术领域，特别涉及一种摄影测量图像匹配方法。

背景技术

在近景摄影测量中，高反光性能的人工标志点（也称为编码标志点）放置在被测目标的表面，因此对被测目标的表面的测量就转变为以人工标志点为对象的测量，通过对测量出的人工标志点进行三维数据拟合，从而得到被测目标的型面。

近景摄影测量中的图像除了具有非常清晰的人工标志点信息外，几乎没有其他的背景信息，因此在实际的近景摄影测量系统中，对人工标志点的匹配是最直接、有效的方式。现有技术中对图像匹配进行约束的方法包括：极线约束、视差连续性约束、唯一性约束、双向匹配等方法。在近景摄影测量中，一般需要结合多种约束或匹配策略来实现人工标志点的匹配过程，为了得到完全准确的匹配点集，还需要结合其他技术或理论才能剔除匹配点集中的误匹配点，因此导致匹配过程复杂，对图像匹配的计算量大、耗时相对长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摄影测量图像匹配方法，提高摄影测量过程中图像匹配的准确度。

本发明提供一种摄影测量图像匹配方法，包括：

步骤1、分布标定摄像机的内方位参数初值和外方位参数初值；

步骤2、根据所述内方位参数初和所述外方位参数初值获取位于测量场中的多个测量点对应的像点的极线，基于极线匹配方法对所述多个测量点进行图像匹配，获取基于极线匹配的匹配点集；

步骤3、将所述内方位参数初值、外方位参数初值和所述匹配点集进行光束法平差，获取所述内方位参数优化值和所述外方位参数优化值；

步骤4、将所述内方位参数优化值和所述外方位参数优化值分别替代所述内方位参数初值和所述外方位参数初值，迭代执行步骤2~步骤4，直至所述匹配点集中的所述多个测量点的特征同名点的个数不再增加，从而得到所述多个测量点的最终图像匹配结果。

本发明提供的摄影测量图像匹配方法，通过获取摄像机的内方位参数优化值和外方位参数优化值，并将摄像机的内方位参数优化值和外方位参数优化值、测量场中的多个测量点中的已匹配的测量点对摄像机的内方位参数初值和外方位参数初值进行优化，由于已匹配的测量点参与到摄像机的内方位参数和外方位参数的优化过程中，从而提高了摄像机的内方位参数和外方位参数的精度，进而提高了对测量场中的测量点的匹配准确率，为后续三维测量提供了准确的匹配结果，使得近景摄影测量的测量精度得到了提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明摄影测量图像匹配方法一个实施例的流程示意图；

图2为本发明摄影测量图像匹配方法又一个实施例的流程示意图；

图3为本发明实施例所适用的控制场的场景示意图；

图4为本发明实施例所采用的测量场的场景示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中，摄像机的内参数主要包括像平面的主点坐标(x₀，y₀)和主距f，主距是摄影中心到摄像机成像平面的垂直距离，摄像机的内方位参数确定了摄影中心和摄像机的成像平面之间的相对位置关系；此外，在考虑镜头畸变因素的影响下，摄像机的内方位参数还包括摄像机的镜头的径向畸变参数和切向畸变参数；摄像机的外方位参数有六个，即(X_s，Y_s，Z_s，φ，ω，κ)，其中，(X_s，Y_s，Z_s)是投影中心（即摄像机光心）的在物方空间中的空间坐标，(φ，ω，κ)是三个角元素，即成像平面在空间坐标系的方位角，用以表示投影光线束在物方空间坐标系中的朝向。

图1为本发明摄影测量图像匹配方法一个实施例的流程示意图；如图1所示，本发明实施例具体包括如下步骤：