一种基于时空一致性的无约束多相机画面匹配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种基于时空一致性的无约束多相机画面匹配方法，包括以下步骤：读取基准相机和辅从相机的拍摄画面；分别对当前帧画面提取特征点；计算每个特征点的特征描述向量；对特征描述向量进行相似性比对，建立对应特征点的匹配关系；查询匹配关系中的稳定匹配关系，根据稳定匹配关系的数量筛选用于计算变换矩阵的特征点集；根据筛选后的特征点集间的匹配关系计算出变换矩阵，得到两相机画面间的匹配关系；读取下一帧图像重复上述步骤，直至结束；本发明专利技术在筛选匹配关系时，充分考虑了时空一致性，通过对稳定匹配关系的检索获取有效先验信息，用以筛选当前匹配关系，能够有效增强无约束相机相邻帧间进行图像匹配的稳定性，提高匹配的精度和效率。

An unconstrained multi camera image matching method based on spatiotemporal coherence

The invention discloses a time-space consistency based on unconstrained matching method of multi camera picture, which comprises the following steps: reading the reference camera from the camera and auxiliary footage on the current frame respectively; feature extraction; feature calculation of each feature point descriptor; for feature vector similarity comparison, establish the matching the corresponding feature points; query matching relations in the stable matching relationship, according to the number of feature points matching relation between stable screening is used to calculate the transformation matrix; calculate the transformation matrix according to the matching relation between feature points after screening sets, get the matching relationship between two camera images; read the next frame image repeat until the end; the invention in screening matching relationship, fully consider the time-space consistency through the retrieval of the stable matching relation to obtain effective first The test information is used to select the current matching relation, which can effectively improve the stability of the image matching between the adjacent frames of the unconstrained camera, and improve the accuracy and efficiency of the matching.

【技术实现步骤摘要】
一种基于时空一致性的无约束多相机画面匹配方法
本专利技术属于图像匹配
，更具体地，涉及一种基于时空一致性的无约束相机画面匹配方法。
技术介绍
在多相机联合目标探测、跟踪、场景拼接和重建等诸多应用中，需要对多相机图像进行配准。现有技术的图像配准思路是提取同一时间各相机获取的图像，提取各图像的特征点，然后利用特征点匹配的方法，获得图像间的最优匹配点集，再利用该点集计算相机间的投影变换关系矩阵，最后实现多相机图像间的配准。然而，这种处理模式的效果依赖于稳定的最优匹配点集，当面对相机间的相对空间关系无约束等应用情形时，由于各相机空间位置独立自由变化，相机间的配准关系随时间发生快速变化，同一时间相机所获得的图像间的最优匹配点集会发生较大变化，在干扰特征点的影响下，容易发生错配，导致图像间的匹配关系不稳定，使图像间共同场景的检测和定位产生剧烈抖动，不利于后续多相机视频图像的处理。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于时空一致性的无约束相机画面匹配方法，其目的在于将前帧的稳定关系矩阵作为先验信息用于验证当前帧的匹配关系以使得连续时段内的匹配关系更为平滑和准确。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于时空一致性的无约束相机画面匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：读取两个无约束相机A、B拍摄的第n帧图像；S2：分别对两个无约束相机A、B的第n帧图像提取特征点Ω(A，n)、Ω(B，n)；S3：对每个特征点计算特征描述向量α

【技术特征摘要】
1.一种基于时空一致性的无约束相机画面匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：读取两个无约束相机A、B拍摄的第n帧图像；S2：分别对两个无约束相机A、B的第n帧图像提取特征点Ω(A，n)、Ω(B，n)；S3：对每个特征点计算特征描述向量αn、βn；S4：对特征描述向量αn、βn进行相似性比对，建立与特征点对应的匹配关系集合M(Ω(A，n+1)，Ω(B，n+1))；S5：遍历匹配关系集合M(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))，查询其中的稳定匹配关系，将稳定匹配关系归入稳定匹配关系集合SM(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))中；当稳定匹配关系的数量达到阈值，用稳定匹配关系集合SM(Ω(A，n+1)，Ω(B，n+1))的值更新最优匹配关系集合BM(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))；否则，对匹配关系集合M(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))进行筛选以保留匹配关系集合M中的较优匹配关系，将所述较优匹配关系归入集合RM(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))中，并用所述集合RM更新集合最优匹配关系集合BM(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))；其中，较优匹配关系是指与最优匹配关系集合BM中的元素具有最大一致性的匹配关系，或在匹配关系集合M中为最大一致集的匹配关系；S6：查询最优匹配关系集合BM(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))中的索引在当前帧中对应的实际坐标，通过实际坐标与最优匹配关系集合BM确定的匹配关系计算出变换矩阵Hn+1，建立两个相机A、B各自拍摄的第n+1帧图像间的位置匹配关系；S7：令n＝n+1，重复上述步骤S1～S6，直至处理完所有图像帧。2.如权利要求1所述的无约束相机画面匹配方法，其特征在于，所述步骤S5中，第n+1帧图像中的稳定匹配关系集合SM(Ω(A，n+1),Ω(B，n+1))根据如下方法获取：S5.1：保留第n帧中生成的最优匹配关系集合BM(Ω(A，n),Ω(B，n))；S5.2：通过比较A相机所拍摄的画面中第n帧与第n+1帧间的特征点的相似程度，获得A相机所拍摄的画面中第n帧与第n+1帧间的特征点的匹配关系M(Ω(A，n),Ω(A，n+1))；通过比较B相机所拍摄的画面中第n帧与第n+1帧间的特征点的相似程度，获得B相机所拍摄的画面第n帧与第n+1帧间的特征点的匹配关系M(Ω(B，n),Ω(B，n+...

【专利技术属性】
技术研发人员：许毅平，田岩，程伟，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42