基于同形变换的航空倾斜影像自动匹配方法

来源：计算机应用杂志2015年第6期北京时间：

作者：赵霞, 朱庆, 肖雄武, 李德仁, 郭丙轩, 张鹏, 胡翰, 丁雨淋

单位：1. 武汉大学 测绘遥感信息工程国家重点实验室, 武汉 430079;2. 西南交通大学 地球科学与环境工程学院, 成都 611756;3. 地球空间信息技术协同创新中心, 武汉 430079;4. 水利部中国科学院 水工程生态研究所, 武汉 430079;5. 香港中文大学 霍英东遥感所, 香港 999077

摘要：针对仿射尺度不变变换提取(ASIFT)算法计算效率低的问题,提出了一种大倾角航空倾斜影像自动匹配方法H-SIFT。该方法利用影像粗略外方位元素计算两幅待匹配影像之间的单应变换矩阵,对左影像进行二维射影变换得到其纠正影像以消除两幅影像之间的几何变形、尺度和旋转问题,再对左影像的纠正影像和右影像进行尺度不变特征变换(SIFT)。匹配时,为了适当提高正确匹配点对的数量,利用不严格的比值提纯法和左右一致性检验得到粗匹配点对,并利用随机一致性检验剔除误匹配。最后将左影像其纠正影像上的匹配点反算到左影像上。通过对国产五倾斜相机平台(SWDC-5)获取的三组典型城区航空倾斜影像数据进行实验,对于三组数据,该算法获得的正确匹配点对数量分别为ASIFT算法的2.18、1.31、1.70倍,该算法匹配耗时分别为ASIFT算法的0.93%、0.88%、0.97%。实验结果表明,与ASIFT算法相比,该算法获得的匹配点对在计算效率、数量和分布情况上都得到了显著提高。

关键词：倾斜影像匹配,仿射尺度不变特征变换,同形变换,尺度不变特征变换算法,匹配策略

基金资助：国家973计划项目(2010CB731801);国家863计划项目(2012AA121305);国家自然科学基金资助项目(41171311);湖北省电力勘测设计院资助项目(20120008)。