地面立体影像匹配技术地研究论文.pdf

摘要立体影像匹配是数字摄影测量和计算机视觉的核心技术,被广泛应用于多个领域。可以说,立体影像匹配技术的发展程度决定了数字摄影测量的自动化程度。本文选择了地面立体影像匹配技术作为主要的研究内容,围绕着匹配算法和技术流程,对涉及到的方法和理论进行了深入的分析和研究,并在此基础上建立了地面立体影像自动匹配的试验系统。本文通过对现有立体影像匹配技术的对比、分析和总结,给出了立体影像匹配系统的基本构成形式,在此基础上提出了一种新的基于特征点的匹配系统,并详细的阐述了该系统的每个组成部分。首先,介绍了一些常见的特征点提取算法,并对其中的Harris算子进行了改进,得到了规则格网Harris点特征提取算子,保证了特征点均匀的分布,为后续的匹配任务提供了良好的匹配基元。然后,从匹配测度、约束条件和匹配策略三个方面详细的说明了本文提出的匹配系统。该系统中采用梯度向量距离作为匹配测度,其中梯度向量是通过本文中设计的各向同性描述符计算得到的;匹配系统中所涉及到的约束条件包括核线约束、仿射变换约束和唯一性约束,通过对这三种约束进行组合应用,实现了优势互补,确保了匹配结果的稳定性和准确性;本文中采用了粗、精两级匹配的策略,极大地提高了匹配的准确性和效率,避免了直接在较大的影像上进行全局搜索所带来的低效率和大量的误匹配。最后的实验证明,本文中所提出的基于特征点的匹配系统具有较强的稳定性,抗噪性; 对于存在一定角度的旋转或存在一定交会角的地面立体像对,都能取得不错的匹配效果。并且通过与相关系数法和SIFT法的比较,证实了本文方法的匹配精度远远优于其它两种方法, 匹配速度也优于相关系数法。本文还将匹配的成果应用于DSM的自动生成,影像拼接和立体显示等工作中,实验结果表明这些应用都是成功的,取得了一定的效果。最后,对本文的主要工作进行了总结并进行了展望。关键字:点特征提取,立体影像匹配,匹配约束,两级匹配 Abstract Stereo matching afundamental aspect ofmany problems indigitalphotogrammetry puter is used inmany fields and thedevelopment of hasdecided real—timeand degree ofautomation ofdigitalphotogrammetry. The content of research iSmainly about terrestrial stereo matching technique in thispaper. Thetheory ofmatching algorithms andprocesses ale studied andanalyzed testing system hasbeestablished tocheck theapproached reviewing and summarizing the existing stereomatching technique,the sllalcture ofmatching system essed and a novel matching system based on feature points every integralpart of has ,some familiaroperators offeaturepoints extraction areanalyzed. The featurepoints withgood distribution areextractedbyusing of aimproved Harrisoperator. They are good forthematching on ,thematching system isdescribed on matching measure,constraint conditionandmatching strategy matching measure Euclid-distance inthetwo are related to featurepoints and established byusing aisotropy constraintcondition includesepipolar geometry, afFme U' threec