一种基于轮廓提取的建筑物图像匹配与融合的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108537782A(43)申请公布日2018.09.14(21)申请号201810280577.0(22)申请日2018.04.02(71)申请人东北大学地址110004辽宁省沈阳市和平区文化路3巷11号(72)发明人吴刚李家霖王兆鹤于之惠王波涛刘辉林乔百友韩东红(74)专利代理机构北京君泊知识产权代理有限公司11496代理人王程远(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06T7/13(2017.01)G06T7/33(2017.01)G06T7/90(2017.01)权利要求书3页说明书8页附图2页(54)发明名称一种基于轮廓提取的建筑物图像匹配与融合的方法(57)摘要本发明公开了一种基于轮廓提取的建筑物图像匹配与融合的方法，包括：对历史照片进行预处理；对预览照片和预处理后的历史照片进行轮廓提取，得到历史照片和预览照片的轮廓图；对两个照片的轮廓图进行直线提取，并使用直线匹配算法，按照直线特征对历史照片和预览照片的直线进行配对，得到最优匹配队集合；对最优匹配队集合内直线间夹角进行计算，得到两个夹角矩阵，并对夹角矩阵进行相似度计算，得到历史照片和预览照片的相似度；对预览照片与历史照片进行图像融合处理，使得相似照片与历史照片同时显示在一张照片中，能够将历史建筑与现有的预览照片进行实时的匹配，判断两个建筑物图像的匹配程度，使得建筑照片的比对更加准确和快速。CN108537782ACN108537782A权利要求书1/3页1.一种基于轮廓提取的建筑物图像匹配与融合的方法，其特征在于，包括：1)、获取建筑物的历史照片，对历史照片进行预处理；2)、对预览照片和预处理后的历史照片进行轮廓提取，得到历史照片和预览照片的轮廓图；3)、使用LSD直线提取算法分别对历史照片和预览照片的轮廓图进行直线提取，并使用直线匹配算法，按照直线的长度、斜率和位置特征对历史照片和预览照片的直线进行配对，得到最优匹配对集合；4)、对最优匹配对集合内两两直线间夹角进行计算，得到两个夹角矩阵，并对夹角矩阵进行相似度计算，得到历史照片和预览照片的相似度，根据相似度辅助对建筑进行拍照或照片对比，得到相似度高的相似照片；5)、对相似照片与历史照片进行图像融合处理，使得相似照片与历史照片同时显示在一张照片中。2.根据权利要求1所述的基于轮廓提取的建筑物图像匹配与融合的方法，其特征在于，所述对历史照片进行预处理包括：对历史照片进行尺寸比例调整，然后将历史照片转化为灰度图，最后，对灰度图进行滤波平滑处理。3.根据权利要求1所述的基于轮廓提取的建筑物图像匹配与融合的方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：2.1、将历史照片标记为F，将预览照片标记为G；2.2、基于改进Canny的边缘检测算法对历史照片F、预览照片G分别进行边缘检测，得到历史照片轮廓图F’，预览照片轮廓图G’。4.根据权利要求3所述的基于轮廓提取的建筑物图像匹配与融合的方法，其特征在于，所述步骤3)具体包括：3.1、使用LSD直线提取算法提取历史照片轮廓图F’和预览照片轮廓图G’中的直线，并分别存到历史照片直线集合LA和预览照片直线集合LB中；3.2、采用贪心算法，将历史照片直线集合LA直线，根据几何特征与预览照片直线集合LB中直线进行匹配，得到最优匹配队集合S；其中，所述几何特征包括直线的斜率、长度和位置。5.根据权利要求4所述的基于轮廓提取的建筑物图像匹配与融合的方法，其特征在于，所述步骤3.1后，还包括分别对历史照片直线集合LA和预览照片直线集合LB中的直线进行聚合，减少边缘重复。6.根据权利要求4所述的基于轮廓提取的建筑物图像匹配与融合的方法，其特征在于，所述步骤3.2具体包括：A、依次为历史照片直线集合LA中的每一条直线扫描预览照片直线集合LB中的直线，找到所有可行解，通过阈值判断直线对是否匹配；B、对于满足匹配的解，计算两条直线间的差距，找到直线间差距最小的解diff：上式中，l1，l2分别表示历史照片直线集合LA和预览照片直线集合LB中直线的长度；k1，k2分别表示直线的斜率；2CN108537782A权利要求书2/3页C、根据直线间差距最小的解diff，选取最小值的直线进行配对。7.根据权利要求6所述的基于轮廓提取的建筑物图像匹配与融合的方法，其特征在于，所述通过阈值判断直线对是否匹配具体为：计算出历史照片直线集合LA和预览照片直线集合LB中直线的自适应阈值Ta和Tb，所述Ta和Tb分别表示斜率阈值和长度阈值；当两条相对位置近似的直线同时满足自适应阈值Ta和Tb时，则该两条直线具有近似的斜率与长度，定义这两条直线满足匹配的解。8.根据权利要求4所述的基于轮廓提取的建筑物图像匹配与融合的方法，其特征在于，所