[发明专利]宽基线匹配方法及装置

说明书

本发明适用于计算机视觉与图像处理技术领域，提供了一种宽基线匹配方法及装置，所述方法包括：对输入图像进行线段检测，获得所述输入图像的直线集合；对所述直线集合进行平行直线聚类，获得所述输入图像的平行直线分组；从不同的平行直线分组中任意选取两条直线；根据选取的直线获得所述输入图像的非平行直线交点；确定各个所述非平行直线交点的特征尺度；根据各个所述特征尺度确定特征点主方向；根据所述特征点主方向和预设匹配方法进行宽基线匹配。本发明对于图像噪声和光照变化具有较强的鲁棒性，并对图像旋转、一定的视点及尺度变化具有不变性，为复杂光照条件下，结构化场景的匹配提供了一种可行方法。

技术领域

本发明属于计算机视觉与图像处理技术领域，尤其涉及一种宽基线匹配方法及装置。

背景技术

图像匹配指寻找同一空间点在不同视点处图像上的对应点，是图像处理、计算机视觉等领域的基础技术之一，在图像拼接与融合、立体视觉、图像识别、目标跟踪等方面具有广泛的应用。根据匹配点的稠密程度，可将图像匹配分为稀疏匹配方法和稠密匹配方法。稠密匹配逐点进行匹配，所获得的匹配点对是稠密的，稠密匹配适合于窄基线匹配，即待匹配图像之间的视点、旋转和尺度变化较小。待匹配图像一般经过极线校正，即候选匹配点对位于同一水平线上。而稀疏匹配方法所获得的匹配点对是稀疏的，一般首先从图像中提取特征，然后以特征点、直线等为基元进行匹配。稀疏匹配方法对图像遮挡、畸变等视差不连续性问题具有较强的鲁棒性，获得了广泛的应用，适合于宽基线匹配。宽基线匹配指待匹配图像之间存在较大的旋转和尺度变化以及视点变化，因此宽基线匹配比窄基线匹配更困难，但宽基线匹配方法应用更为广泛，如场景识别、智能监控、图像检索等，因而宽基线匹配获得了广泛的关注。

当前宽基线匹配方法大多基于局部特征，结构化场景，如建筑、家具、车辆等，图像纹理较为单一，无法提取足够的特征进行匹配，基于局部特征的匹配方法对结构化场景图像的匹配效果较差。结构化场景中通常包括丰富的直线，并且复杂形状物体的边界可以用多组直线段来近似。为了解决结构化场景图像的匹配问题，提出了多种基于直线特征的匹配方法。但是现有结构化场景图像的宽基线匹配以直线整体作为匹配基元，受线段端点检测误差和图像透视畸变的影响较大，无法直接估计极线几何，并且匹配数目通常较少，极线几何估计精度较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种宽基线匹配方法及装置，以解决现有结构化场景图像的宽基线匹配问题。

本发明实施例的第一方面，提供了一种宽基线匹配方法，包括：

对输入图像进行线段检测，获得所述输入图像的直线集合；

对所述直线集合进行平行直线聚类，获得所述输入图像的平行直线分组；

从不同的平行直线分组中任意选取两条直线；

根据选取的直线获得所述输入图像的非平行直线交点；

确定各个所述非平行直线交点的特征尺度；

根据各个所述特征尺度确定特征点主方向；

根据所述特征点主方向和预设匹配方法进行宽基线匹配。

本发明实施例的第二方面，提供了一种宽基线匹配装置，包括：

线段检测模块，用于对输入图像进行线段检测，获得所述输入图像的直线集合；

直线聚类模块，用于对所述直线集合进行平行直线聚类，获得所述输入图像的平行直线分组；

直线选取模块，用于从不同的平行直线分组中任意选取两条直线；

直线交点获得模块，用于根据选取的直线获得所述输入图像的非平行直线交点；

特征尺度确定模块，用于确定各个所述非平行直线交点的特征尺度；