一种图像匹配方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种图像匹配方法、装置、设备及存储介质。本申请实施例提供的技术方案通过获取待匹配图像和待匹配图像对应的位置数据，并根据位置数据对待匹配图像进行相邻帧聚合，得到多个相邻帧图像群，并对于每个相邻帧的图像群，对待匹配图像进行特征点匹配得到多个匹配对，并且每个特征点对应设定数量的匹配对，并进一步筛选满足环形约束条件的匹配对，对筛选后的匹配对进行三角化得到空间点，并筛选满足运动约束条件的空间点，根据筛选后的空间点确定图像匹配结果，基于环形约束条件和运动约束条件筛除由于旋转和平移产生图像间共视区域的遮挡和形变导致的错误匹配对，提高图像匹配的准确度与匹配效果。提高图像匹配的准确度与匹配效果。提高图像匹配的准确度与匹配效果。

【技术实现步骤摘要】
一种图像匹配方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请实施例涉及图像处理
，尤其涉及一种图像匹配方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]目前，对场景(例如农田、建筑、道路等)的测绘和重建一般是通过无人机采集现场的图像，并提取图像数据的特征点，基于图像数据间的特征点进行特征匹配，以构建图像点对点的关联关系，以基于图像数据间的关联关系构建运动约束并恢复场景对应的三维结构。
[0003]现有的图像匹配方案，一般是通过计算两张图像之间特征点进行相似性度量，例如计算两个图像之间的特征点的欧氏距离，并且基于最短欧氏距离筛选用于构建匹配对的特征点。但是由于无人机在飞行过程中会存在多种旋转和位移，导致图像之间的共视区域存在遮挡、变形等情况，容易出现正确的匹配对并不是欧式距离最小的特征点的情况，导致产生图像匹配效果较差。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种图像匹配方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中由于无人机在飞行过程中会存在多种旋转和位移，出现正确的匹配对并不是欧式距离最小的特征点，导致产生图像匹配效果较差的技术问题，根据图像之间的约束关系筛选匹配对，提高图像匹配效果。
[0005]在第一方面，本申请实施例提供了一种图像匹配方法，包括：
[0006]获取待匹配图像和所述待匹配图像对应的位置数据，根据所述位置数据对所述待匹配图像进行相邻帧聚合，得到多个相邻帧图像群；
[0007]在每个相邻帧图像群中，对所述待匹配图像进行特征点匹配得到多个匹配对，所述待匹配图像的每个特征点对应设定数量的匹配对；
[0008]基于设定的环形约束条件，在每个相邻帧图像群中筛选满足所述环形约束条件的匹配对；
[0009]对筛选后的匹配对进行三角化得到空间点，并基于设定的运动约束条件筛选所述空间点，并根据筛选后的空间点确定图像匹配结果。
[0010]在第二方面，本申请实施例提供了一种图像匹配装置，包括图像聚合模块、特征匹配模块、环形约束模块和运动约束模块，其中：
[0011]所述图像聚合模块，用于获取待匹配图像和所述待匹配图像对应的位置数据，根据所述位置数据对所述待匹配图像进行相邻帧聚合，得到多个相邻帧图像群；
[0012]所述特征匹配模块，用于在每个相邻帧图像群中，对所述待匹配图像进行特征点匹配得到多个匹配对，所述待匹配图像的每个特征点对应设定数量的匹配对；
[0013]所述环形约束模块，用于基于设定的环形约束条件，在每个相邻帧图像群中筛选
满足所述环形约束条件的匹配对；
[0014]所述运动约束模块，用于对筛选后的匹配对进行三角化得到空间点，并基于设定的运动约束条件筛选所述空间点，并根据筛选后的空间点确定图像匹配结果。
[0015]在第三方面，本申请实施例提供了一种图像匹配设备，包括：存储器以及一个或多个处理器；
[0016]所述存储器，用于存储一个或多个程序；
[0017]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的图像匹配方法。
[0018]在第四方面，本申请实施例提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的图像匹配方法。
[0019]本申请实施例通过获取待匹配图像和待匹配图像对应的位置数据，并根据位置数据对待匹配图像进行相邻帧聚合，得到多个相邻帧图像群，并对于每个相邻帧的图像群，对待匹配图像进行特征点匹配得到多个匹配对，并且每个特征点对应设定数量的匹配对，并进一步筛选满足环形约束条件的匹配对，对筛选后的匹配对进行三角化得到空间点，并筛选满足运动约束条件的空间点，根据筛选后的空间点确定图像匹配结果，基于环形约束条件和运动约束条件筛除由于旋转和平移产生图像间共视区域的遮挡和形变导致的错误匹配对，提高图像匹配的准确度与匹配效果。
附图说明
[0020]图1是本申请实施例提供的一种图像匹配方法的流程图；
[0021]图2是本申请实施例提供的另一种图像匹配方法的流程图；
[0022]图3是本申请实施例提供的一种移动轨迹和聚合位置范围的示意图；
[0023]图4是本申请实施例提供的一种基于环形约束条件筛选匹配对的示意图；
[0024]图5是本申请实施例提供的一种基于运动约束条件的空间点筛选流程示意图；
[0025]图6是本申请实施例提供的一种图像匹配装置的结构示意图；
[0026]图7是本申请实施例提供的一种图像匹配设备的结构示意图。
具体实施方式
[0027]为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
[0028]图1给出了本申请实施例提供的一种图像匹配方法的流程图，本申请实施例提供的图像匹配方法可以由图像匹配装置来执行，该图像匹配装置可以通过硬件和/或软件的方式实现，并集成在图像匹配设备中。
[0029]下述以图像匹配装置执行图像匹配方法为例进行描述。参考图1，该图像匹配方法包括：
[0030]S101：获取待匹配图像和所述待匹配图像对应的位置数据，根据所述位置数据对所述待匹配图像进行相邻帧聚合，得到多个相邻帧图像群。
[0031]本实施例提供的待匹配图像由摄像机进行拍摄得到，其中摄像机可以是搭载在移动载具中，由移动载具带动摄像机在需要需要进行图像匹配或三维重建的目标区域(例如农田、建筑、道路)移动，并在移动过程中对目标区域进行拍摄。其中摄像机可直接输出图片格式的图像数据作为待匹配图像，还可以是输出视频格式的图像数据，并从图像数据中选取图像帧作为待匹配图像。其中移动载具可以是车辆、无人机等。
[0032]进一步的，在摄像机或移动载具上还搭载有定位装置(例如RTK定位模块)，在拍摄待匹配图像(图像数据)的同时，还通过定位装置实时获取位置数据，并确定待匹配图像与位置数据的对应关系。其中，在对相邻位置(不一定是前后相邻时间的拍摄位置，还可以是在折弯后相对或相同方向移动时的拍摄位置)进行拍摄时，对应的待匹配图像之间存在共视区域，即相邻定位的待匹配图像之间存在重合或重复的区域。
[0033]可以理解的是，在通过摄像机在不同位置拍摄待匹配图像(图像数据)时，由于在移动过程中不可避免的会发生多种不同的旋转、位移等运行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像匹配方法，其特征在于，包括：获取待匹配图像和所述待匹配图像对应的位置数据，根据所述位置数据对所述待匹配图像进行相邻帧聚合，得到多个相邻帧图像群；在每个相邻帧图像群中，对所述待匹配图像进行特征点匹配得到多个匹配对，所述待匹配图像的每个特征点对应设定数量的匹配对；基于设定的环形约束条件，在每个相邻帧图像群中筛选满足所述环形约束条件的匹配对；对筛选后的匹配对进行三角化得到空间点，并基于设定的运动约束条件筛选所述空间点，并根据筛选后的空间点确定图像匹配结果。2.根据权利要求1所述的图像匹配方法，其特征在于，所述根据所述位置数据对所述待匹配图像进行相邻帧聚合，得到多个相邻帧图像群，包括：根据所述位置数据以及多个设定的聚合位置范围，确定不同的待匹配图像所对应的聚合位置范围，并基于各个聚合位置范围内的待匹配图像得到多个相邻帧图像群。3.根据权利要求2所述的图像匹配方法，其特征在于，所述待匹配图像基于设定的移动轨迹进行拍摄得到，所述聚合位置范围基于所述移动轨迹进行确定。4.根据权利要求1所述的图像匹配方法，其特征在于，所述对所述待匹配图像进行特征点匹配得到多个匹配对，包括：确定所述待匹配图像的特征点，对同一相邻帧图像群内的待匹配图像进行特征点匹配，确定各个特征点的多个候选匹配点以及对应的相似度；按照所述相似度对每个特征点对应的候选匹配点进行排序，并根据排序结果在设定数量之内的候选匹配点确定所述特征点对应的匹配对。5.根据权利要求1所述的图像匹配方法，其特征在于，在满足所述环形约束条件的匹配对中，从一个匹配对出发，依次经过同一相邻帧图像群中其他待匹配图像的匹配对后，形成匹配对闭环。6.根据权利要求5所述的图像匹配方法，其特征在于，所述基于设定的环形约束条件，在每个相邻帧图像群中筛选满足所述环形约束条件的匹配对，包括：在每个相邻帧图像群中，从其中一个待匹配图像中的一个匹配对出发，依次经过同一相邻帧图像群中其他待匹配图像的匹配对，并将形成匹配闭环的匹配对确定为满足所述环形约束条件的匹配对。7.根据权利要求1所述的图像匹配方法，其特征在于，在满足所述运动约束条件的空间点中，所述空间点在对应待匹配图像中的投影位置与对应特征点之间的偏移距离在设定偏离阈值内。8.根据权利要求7所述的图像匹配方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶培楚，
申请(专利权)人：广州极飞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：