基于随机森林的倾斜影像匹配点云分类研究 被引量：6

1

作者 赵利霞 王宏涛 +1 位作者 郭增长 管建军 《测绘工程》 CSCD 2018年第12期13-18,共6页

针对由无人机倾斜影像匹配所生成的高密度三维彩色点云,文中提出一种基于随机森林的点云分类方法。在提取彩色点云几何特征和光谱特征的基础上,首先采用变量重要性评分策略进行特征的重要性评估,进而确定一组用于分类的最优特征子集,最... 针对由无人机倾斜影像匹配所生成的高密度三维彩色点云,文中提出一种基于随机森林的点云分类方法。在提取彩色点云几何特征和光谱特征的基础上,首先采用变量重要性评分策略进行特征的重要性评估,进而确定一组用于分类的最优特征子集,最后采用随机森林算法将点云分为建筑物、树木以及低矮植被三类。实验结果表明,该方法可以将匹配点云中提取的几何特征和光谱特征有机融合,并在减少冗余特征的基础上,有效提高倾斜影像匹配点云的分类精度和效率。 展开更多

关键词 倾斜影像匹配点云 随机森林 特征提取 特征选择

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POS辅助和核线约束的倾斜影像匹配方法 被引量：2

2

作者 王挺 陈超然 +2 位作者 彭梦圆 黄尔双 黄霞 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第5期91-95,共5页

针对无人机倾斜影像匹配时,由于冗余数据量大、影像几何变形大和重复纹理导致基于SIFT特征点的无人机倾斜影像匹配效率和可靠性低的问题,本文提出一种基于POS辅助和核线约束的倾斜影像匹配方法。在该方法中,首先利用机载GNSS/IMU设备获... 针对无人机倾斜影像匹配时,由于冗余数据量大、影像几何变形大和重复纹理导致基于SIFT特征点的无人机倾斜影像匹配效率和可靠性低的问题,本文提出一种基于POS辅助和核线约束的倾斜影像匹配方法。在该方法中,首先利用机载GNSS/IMU设备获取的影像POS数据计算影像间在物方的重叠区域,接着将物方重叠区投影至像方,根据两幅影像的像方重叠率筛选高可靠像对;其次采用SIFT-GPU算法对影像提取特征点,并根据POS数据估计像对间的核线关系;然后在核线约束下,以描述子间的欧氏距离为相似性测度,实现特征点的高效稳健匹配;最后采用RANSAC算法剔除误匹配。通过对两组倾斜影像做匹配试验验证了本文方法的可行性。 展开更多

关键词 倾斜影像匹配 POS数据 核线约束 RANSAC算法 匹配对筛选

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基于SIFT的特征融合倾斜影像匹配方法

3

作者 张亮格 吴兆福 +1 位作者 余敏 李齐键 《矿山测量》 2020年第5期113-116,131,共5页

文中融合Hessian-Affine和最大稳定极值区域(maximally stable extremal regions,MSER)提取具有仿射不变性的特征区域,用尺度不变特征变换(scale-invariant feature transform,SIFT)描述子进行描述,利用欧式距离进行初始匹配,用随机抽... 文中融合Hessian-Affine和最大稳定极值区域(maximally stable extremal regions,MSER)提取具有仿射不变性的特征区域,用尺度不变特征变换(scale-invariant feature transform,SIFT)描述子进行描述,利用欧式距离进行初始匹配,用随机抽样一致性(random sample consensus,RANSAC)算法提纯。结果表明,对于视角变化约为45°的倾斜影像对,文中方法仍能提取到较多的正确特征点,且耗时仅为仿射-尺度不变特征变换(affine scale-invariant feature transform,ASIFT)算法的1/10。 展开更多

关键词 倾斜影像匹配 最大稳定极值区域算法(MSER) Hessian-Affine

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基于同形变换的航空倾斜影像自动匹配方法 被引量：9

4

作者 赵霞 朱庆 +5 位作者 肖雄武 李德仁 郭丙轩 张鹏 胡翰 丁雨淋 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第6期1720-1725,共6页

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... 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。 展开更多

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

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倾斜影像自适应初始物方面元优化匹配算法 被引量：10

5

作者 张春森 张奇源 +1 位作者 郭丙轩 薛万唱 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期108-116,共9页

采用基于物方面元的最小二乘影像匹配方法匹配倾斜影像时,常出现深度不连续或高差较大区域影像连接点度数低或空三点过少问题。针对此问题,本文提出一种基于自适应初始物方面元的倾斜影像匹配算法。算法利用倾斜影像已有的初始内外方位... 采用基于物方面元的最小二乘影像匹配方法匹配倾斜影像时,常出现深度不连续或高差较大区域影像连接点度数低或空三点过少问题。针对此问题,本文提出一种基于自适应初始物方面元的倾斜影像匹配算法。算法利用倾斜影像已有的初始内外方位元素及匹配过程中产生的物点信息,采用多片前方交会和物方差分的方法自适应计算物方面元的高程及法向量方向角初值,进而解决采用物方面元最小二乘影像匹配方法匹配地物高差较大区域的倾斜影像时,因初值不准导致在像方匹配同名点困难的问题。分别采用本文算法和物方面元初始状态为水平面元的最小二乘影像匹配方法对两组倾斜影像进行对比匹配验证。试验结果证明了本文算法的有效性。 展开更多

关键词 倾斜影像匹配 最小二乘 单应矩阵 自适应物方面元

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DEM辅助下的倾斜航摄影像匹配方法 被引量：4

6

作者 常越 邓非 李天烁 《测绘工程》 CSCD 2017年第11期18-22,共5页

在倾斜航空摄影测量中,倾斜影像间由于视角差异较大,具有较大几何变形,而具备仿射尺度不变性的ASIFT算法存在效率较低的问题,提出一种DEM辅助下的倾斜航摄影像匹配方法。该方法通过利用影像的粗略外方位元素和测区的DEM数据,首先对倾斜... 在倾斜航空摄影测量中,倾斜影像间由于视角差异较大,具有较大几何变形,而具备仿射尺度不变性的ASIFT算法存在效率较低的问题,提出一种DEM辅助下的倾斜航摄影像匹配方法。该方法通过利用影像的粗略外方位元素和测区的DEM数据,首先对倾斜影像进行仿射变换来减弱几何变形;然后通过SIFT特征匹配算法来获取同名点对,并使用RANSAC剔除误匹配;最后将同名点对根据单应矩阵反算回原影像,以基础矩阵估计法剔除误匹配,获得最终匹配点对。通过对多组数据进行实验,结果表明,该算法的计算效率较高,获得的匹配点对在数量和分布情况上也更为理想。 展开更多

关键词 倾斜影像匹配 DEM 仿射变换 尺度不变特征变换算法 误匹配剔除

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一种具有仿射不变性的倾斜影像快速匹配方法 被引量：32

7

作者 肖雄武 郭丙轩 +4 位作者 李德仁 赵霞 江万寿 胡翰 张春森 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期414-421,共8页

提出了一种较为快速且具有仿射不变性的倾斜影像匹配方法。通过估算影像的相机轴定向参数计算出初始仿射矩阵,通过逆仿射变换得到纠正影像,对纠正影像进行SIFT匹配。首先利用比值提纯法(NNDR)、归一化互相关(NCC)测度约束和左右一致性... 提出了一种较为快速且具有仿射不变性的倾斜影像匹配方法。通过估算影像的相机轴定向参数计算出初始仿射矩阵,通过逆仿射变换得到纠正影像,对纠正影像进行SIFT匹配。首先利用比值提纯法(NNDR)、归一化互相关(NCC)测度约束和左右一致性检验得到粗匹配点对,由粗匹配点对利用RANSAC方法计算出基本矩阵F和单应矩阵H。匹配时,匹配策略采用最邻近匹配,并利用极线约束、单应矩阵约束、NCC测度约束和主方向差值一致性约束剔除误匹配。通过对三组典型的倾斜影像数据进行试验,试验表明该方法匹配准确率高,匹配点对较为密集、均匀,且效率较高。 展开更多

关键词 倾斜影像匹配 仿射不变特征(AIF) ASIFT 逆仿射变换 匹配约束

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利用ASIFT并行改进算子的航空多视角大倾斜影像快速匹配方法 被引量：2

8

作者 仇多兵 戴晨光 +1 位作者 季虹良 江腾达 《测绘科学与工程》 2017年第2期29-34,共6页

相比传统垂直摄影模式，倾斜摄影获取的多视角倾斜航空影像存在大仿射变形特征匹配点少、误匹配点多、匹配耗时无法满足实时需求等问题。虽然ASIFT具有完全仿射不变性，对大仿射变形影像匹配效果较好，但计算复杂度高、耗时及效率低。... 相比传统垂直摄影模式，倾斜摄影获取的多视角倾斜航空影像存在大仿射变形特征匹配点少、误匹配点多、匹配耗时无法满足实时需求等问题。虽然ASIFT具有完全仿射不变性，对大仿射变形影像匹配效果较好，但计算复杂度高、耗时及效率低。因此，本文提出ASIFT基于GPU的并行处理，运用CPU协同GPU共同处理，提高处理效率。实验证明，GPU优化后的ASIFT处理结果精度可靠，相比ASIFT优化之前速度提高大约13倍，且匹配数量多。 展开更多

关键词 倾斜影像匹配 完全仿射不变性 GPU并行处理 特征匹配

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物方面元匹配在倾斜摄影三维重建中的应用

9

作者 何维龙 王福平 郑川江 《北京测绘》 2021年第4期449-452,共4页

采用传统的最小二乘影像匹配方法匹配倾斜影像时,倾斜影像灰度和几何畸变较大,地物遮挡较多,导致匹配到的同名像点分布不均匀,匹配可靠性较低影响三维重建效果。提出采用物方面元匹配方法对倾斜影像做精化匹配。匹配方法的过程是:首先... 采用传统的最小二乘影像匹配方法匹配倾斜影像时,倾斜影像灰度和几何畸变较大,地物遮挡较多,导致匹配到的同名像点分布不均匀,匹配可靠性较低影响三维重建效果。提出采用物方面元匹配方法对倾斜影像做精化匹配。匹配方法的过程是:首先根据初匹配生成的物点信息,采用物方差分法计算物方面元的法向量方向角;然后根据极限约束估计同名像点坐标,进而前方交会求解物方面元高程初值;最后将物方面元法向量方向角和高程初值带入条件方程,做最小二乘匹配迭代计算,实现倾斜影像同名点匹配。在经过实验验证后发现:本文方法用于倾斜影像匹配时,可提高同名点匹配的可靠性和分布的均匀性。 展开更多

关键词 三维重建 倾斜影像匹配 物方面元匹配 最小二乘匹配

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倾斜航空摄影空中三角测量技术及精度分析 被引量：9

10

作者 秦玉刚 李晓诗 《北京测绘》 2019年第9期1113-1116,共4页

针对倾斜影像存在倾角大、重叠度高问题,本文在分析了倾斜多视影像数据的空中三角测量涉及技术,重点探讨了倾斜多视影像数据获取过程中多传感器时间同步问题、处理过程中影像匹配、多视数据联合平差方法原理,并进行数据相应指标的精度... 针对倾斜影像存在倾角大、重叠度高问题,本文在分析了倾斜多视影像数据的空中三角测量涉及技术,重点探讨了倾斜多视影像数据获取过程中多传感器时间同步问题、处理过程中影像匹配、多视数据联合平差方法原理,并进行数据相应指标的精度验证。结合试验,总结出倾斜多视影像数据的空中三角测量的作业技术路径和质量控制方法。 展开更多

关键词 倾斜多视影像 空中三角测量 倾斜多视影像匹配 联合平差

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一种具有视点不变性的倾斜影像快速匹配方法 被引量：14

11

作者 肖雄武 李德仁 +3 位作者 郭丙轩 江万寿 臧玉府 刘健辰 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1151-1159,共9页

提出了一种具有视点不变性的倾斜影像快速匹配方法。首先对影像进行预处理,即通过透视投影变换得到纠正影像(近似正射影像),消除影像几何变形、尺度和旋转问题;再对纠正影像提取Harris角点并建立尺度不变特征变换(scale invariant featu... 提出了一种具有视点不变性的倾斜影像快速匹配方法。首先对影像进行预处理,即通过透视投影变换得到纠正影像(近似正射影像),消除影像几何变形、尺度和旋转问题;再对纠正影像提取Harris角点并建立尺度不变特征变换(scale invariant feature transform,SIFT)描述子。匹配时,在保证匹配准确率的同时,为了使得匹配点对分布均匀且提高匹配效率,利用粗略F和H矩阵引导在局部范围内进行显著性匹配,并利用归一化互相关(normalized cross-correlation,NCC)测度约束剔除误匹配点。对三组典型的倾斜影像数据进行实验,结果表明,本文方法得到的匹配点对分布均匀且较为密集,匹配准确率和效率也较高。 展开更多

关键词 倾斜影像匹配 仿射尺度不变特征变换 透视不变特征 匹配约束

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倾斜航空摄影空中三角测量技术及精度分析

12

作者 王凡 陈祥虹 《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术》 2019年第12期00305-00305,307,共2页

现如今,我国是科技快速发展的新时期,测量技术在我国得到了快速的发展,文章主要针对倾斜影像存在倾角大、重叠度高问题,分析了倾斜多视影像数据的空中三角测量涉及技术,重点探讨了倾斜多视影像数据获取过程中多传感器时间同步问题、处... 现如今,我国是科技快速发展的新时期,测量技术在我国得到了快速的发展,文章主要针对倾斜影像存在倾角大、重叠度高问题,分析了倾斜多视影像数据的空中三角测量涉及技术,重点探讨了倾斜多视影像数据获取过程中多传感器时间同步问题、处理过程中影像匹配、多视数据联合平差方法原理,并进行数据相应指标的精度验证。结合试验,总结出倾斜多视影像数据的空中三角测量的作业技术路径和质量控制方法。 展开更多

关键词 倾斜多视影像 空中三角测量 倾斜多视影像匹配 联合平差

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注意力机制优化的倾斜影像局部特征匹配方法

13

作者 余美 叶子君 +2 位作者 李大军 刘波 刘华 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2023年第3期162-170,共9页

针对倾斜影像匹配正确率低、匹配时间较长等问题,该文提出一种注意力机制优化的倾斜影像局部特征匹配算法。该算法以尺度不变特征变换(SIFT)特征为基础,通过特征点优选及深度学习匹配策略提高匹配正确率及效率。构建尺度空间进行SIFT特... 针对倾斜影像匹配正确率低、匹配时间较长等问题,该文提出一种注意力机制优化的倾斜影像局部特征匹配算法。该算法以尺度不变特征变换(SIFT)特征为基础,通过特征点优选及深度学习匹配策略提高匹配正确率及效率。构建尺度空间进行SIFT特征点检测并确定主方向;根据地物反射光谱特性构建可见光植被指数,引入语义信息约束剔除不稳定特征点,并基于特征点邻域梯度统计值计算特征点描述向量;采用基于深度学习的注意力机制图匹配算法进行特征匹配,通过注意力机制图神经网络聚合特征点空间及上下文信息,再求解聚合后特征向量的最优部分分配矩阵,并基于阈值确定匹配点。利用不同类型无人机航空倾斜影像进行实验对比,结果表明,该文算法比现有算法匹配正确率有较大提升,匹配耗时明显降低。 展开更多

关键词 倾斜影像匹配 SIFT 可见光植被指数 注意力机制 深度学习

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倾斜影像自动空三及其在城市真三维模型重建中的应用 被引量：133

14

作者 李德仁 肖雄武 +2 位作者 郭丙轩 江万寿 时月茹 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期711-721,共11页

在一种具有视点不变性的改进的倾斜影像自动匹配方法的基础上,针对多视倾斜影像光束法平差方法中未知参数多的问题(例如可能导致平差解算不稳定),提出了带有相对姿态参数的倾斜影像光束法平差模型,并给出了该模型的适用范围。对一套典... 在一种具有视点不变性的改进的倾斜影像自动匹配方法的基础上,针对多视倾斜影像光束法平差方法中未知参数多的问题(例如可能导致平差解算不稳定),提出了带有相对姿态参数的倾斜影像光束法平差模型,并给出了该模型的适用范围。对一套典型的数字倾斜摄影仪SWDC-5的倾斜影像数据进行实验,结果表明:当相机之间曝光延迟小,且相对姿态参数可以看作比较严格的刚体时,该方法的自动空中三角测量(简称空三)处理精度较高,单位权中误差为0.46像素,像点平均残差为0.27像素。将该空三成果应用到城市真三维模型重建中,计算机自动得到的三维表面模型纹理比较自然、真实,能够满足一定程度的视觉需求,为大规模城市真三维模型重建提供了参考。 展开更多

关键词 倾斜影像光束法平差 倾斜影像匹配 物方面元多视立体匹配 泊松表面重建 三维重建 三维城市模型

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