數字影像直線提取與匹配方法

本書對近年來直線提取及直線匹配方法予以全面總結，對數字影像直線匹配的難點問題進行分析，並給出一些解決方法。本書共6章，第一章為緒論，分別對數字影像直線提取、直線匹配的研究現狀進行綜述；第2章為面向立體影像匹配的直線提取方法，主要對基於圖像域、基於變換域、基於梯度信息的三大類直線提取算法進行介紹，通過採用不同類方法對圖像進行直線提取實驗，進行綜合對比分析；第3章分別從幾何約束、描述子構建、相似性測度三個方面對數字影像直線匹配的基本理論進行介紹；第4章介紹一種單直線特徵約束直線匹配算法，並將其用於線陣衛星遙感影像直線匹配實驗；第5章為線對特徵約束的直線匹配算法，主要內容包括線對提取、線對匹配、匹配結果檢核的方法及理論，通過對近景影像、航空影像進行直線匹配實驗，對本章算法及現有的經典直線匹配方法進行綜合分析。

目 錄

第1章 緒論 1
1.1 直線提取的研究現狀 3
1.2 直線匹配的研究現狀 10
第2章 面向立體影像匹配的直線提取 15
2.1 基於Freeman鏈碼的直線提取 16
2.1.1 Freeman鏈碼 16
2.1.2 基於鏈碼準則的直線提取 18
2.1.3 基於鏈碼的邊緣跟蹤及直線擬合 19
2.2 基於Hough變換的直線提取 24
2.2.1 Hough變換的原理 24
2.2.2 Hough變換用於直線提取存在的問題 27
2.2.3 結合邊緣編組的Hough變換直線提取 30
2.3 基於梯度信息的直線提取 35
2.3.1 改進分區的相位編組的直線提取 36
2.3.2 LSD直線提取 38
2.4 實驗結果與分析 43
2.4.1 不同直線提取算法對比分析 43
2.4.2 不同算法抗噪性分析 50
2.5 本章小結 52
第3章 面向立體影像直線匹配的基本理論 53
3.1 匹配約束 55
3.1.1 同名點約束 55
3.1.2 核線約束 59
3.1.3 三角網約束 61
3.1.4 單應矩陣約束 62
3.2 領域窗口確定 64
3.2.1 灰度窗口 64
3.2.2 灰度均值 67
3.2.3 移動窗口 68
3.3 描述符構建 70
3.3.1 FMSD、MMSD、GMSD描述符的構建 70
3.3.2 MSLD描述符的構建 73
3.3.3 LBD描述符的構建 76
3.3.4 Daisy特徵描述符的構建 78
3.4 相似性測度 83
3.5 85
本章小結 85
第4章 單直線特徵約束的線陣衛星遙感影像直線匹配 87
4.1 幾何約束 89
4.1.1 核線約束 89
4.1.2 方位約束 90
4.1.3 同名點約束 91
4.2 描述符相似性約束 93
4.2.1 直線支撐域的構建 93
4.2.2 梯度描述符 94
4.2.3 相似性約束 95
4.3 確定同名直線 96
4.4 實驗與分析 97
4.4.1 參數選擇 98
4.4.2 不同算法對比分析 101
4.5 本章小結 108
第5章 線對特徵約束的近景影像、航空影像直線匹配 109
5.1 組提取相交的直線對 112
5.2 線對匹配 115
5.2.1 核線約束 115
5.2.2 單應矩陣約束 116
5.2.3 局部方位約束 117
5.2.4 基於線對的梯度描述符相似性約束 118
5.3 匹配結果檢核 122
5.3.1 非“一對一”匹配結果檢核 122
5.3.2 “一對一”匹配結果檢核 126
5.4 近景影像直線匹配實驗與分析 128
5.4.1 實驗數據 128
5.4.2 參數選擇 130
5.4.3 性能評估 135
5.5 航空影像直線匹配實驗與分析 146
5.5.1 實驗數據 146
5.5.2 不同算法直線匹配結果對比分析 147
5.6 本章小結 156
參考文獻 158