[发明专利]一种附加多视线特征约束的城市场景网格模型优化方法

权利要求书

1.一种附加多视线特征约束的城市场景网格模型优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将多视影像序列中每帧多视影像通过直线段提取算法提取出多条二维直线段；构建每条二维直线段的二进制描述符，并在连续的两帧多视影像之间利用二维直线段的二进制描述符匹配二维直线段，得到多组同名的二维直线段；

步骤2：选择每组同名二维直线段中长度最长的二维直线段构建最长二维直线段集合，将最长二维直线段集合中每条线段上的每一个像素通过各自的相机位姿参数反投影到三维网格模型上，所有反投影点在三维网格模型上所处的三角面片的所有顶点集合即为三维网格模型多个边缘顶点集合；

步骤3：在通过步骤2获得边缘顶点集合后，构造关于三维网格模型顶点的能量函数，并通过梯度下降法逐步减小能量，逐步优化三维网格模型顶点的位置，直至能量最小时，三维网格模型顶点均被优化至最优位置。

2.根据权利要求1所述的附加多视线特征约束的城市场景网格模型优化方法，其特征在于：

步骤1所述多视影像序列为：

I＝{I₁,I₂,...,I_K}

其中，K为多视影像序列中影像的数量，I_k为多视影像序列中第k帧多视影像，I_k(x,y)为多视影像序列中第k帧多视影像第x行第y列的像素，k∈[1,K]，x∈[1,R]，y∈[1,C]，R为多视影像的行数，C为多视影像的列数；

步骤1所述每帧影像提取到的多条二维直线段为：

line_k,j＝{I_k(x₁,y₁),I_k(x₂,y₂),...,I_k(x_N,y_N)}

其中，line_k为第k帧多视影像中提取到的多条二维直线段，line_k,j为第k帧多视影像对应的第j条二维直线段，j∈[1,L_k],L_k为第k帧多视影像中提取到的二维直线段的数量，line_k,j是由第k帧多视影像上的多个像素I_k(x_n,y_n)组成，其中x_n∈[1,R]和y_n∈[1,C]分别表示像素的行号和列号，N为二维直线段line_k,j上的像素总数，且这N个像素在第k帧多视影像上的坐标是相连的；

步骤1所述每条二维直线段的二进制描述符为：

其中，LBD_k,j为第k帧多视影像对应的第j条二维直线段的二进制描述符；

步骤1所述在连续的两帧多视影像之间利用二维直线段的二进制描述符匹配二维直线段为：

寻找连续两帧多视影像上的直线描述符的对应关系：

{LBD_k,LBD_k+1},k∈[1,K-1]，LBD_k中的LBD_k,m、LBD_k+1中LBD_k+1,n两个描述符向量之间的欧氏距离最近则说明匹配程度最高即两线段匹配成功，则将line_k+1,n添加至line_k,m所属的同名直线组L_s，记为

如此匹配策略将得到多组同名的二维直线段为：

其中，s表示同名直线组号，S表示所有同名的二维直线段组的数量，L_s表示第s组同名直线，表示第k帧多视影像上的二维直线段line_k,j，其中j在[1,L_k]区间内。