一种基于SIFT特征的铁道检测图片匹配方法

摘要

本发明公开了一种基于SIFT特征的铁道检测图片的匹配方法，包括选择目标位置图片、待检测图片输入、SIFT特征检测与匹配、DTW最优路径规划和匹配图片输出等步骤。选择目标位置图片由人工标定需要检测的电线杆，待检测图片为具有冗余度的一组图片，SIFT特征检测与匹配得到冗余图片与目标位置图片可匹配特征点的数量，DTW最优路径规划得到全局最优的匹配结果，从匹配结果中得到一张匹配度最高的图片并将其输出用于道路检测。本发明可以不依赖于天气环境和拍摄角度，将上万张具有冗余性的图片压缩至几千至几百张用于检测，从而可以极大降低人工劳动强度，同时保证匹配的准确性。

主权项

一种基于SIFT特征的铁道检测图片的匹配方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)选择目标位置图片：选择天气良好时两火车站点之间拍摄的一组图片，按照电线杆标号的顺序，依次从图片中选择出每一根电线杆的一张清晰图片，选择出的与电线杆数量相同的匹配图片集合设为匹配图片集Aim，匹配图片集Aim中的图片数量为M1。(2)待检测图片输入：火车运行时，在与步骤1相同两火车站点之间拍摄一组图片，设为待匹配图片集Match，待匹配图片集Match中的图片数量为M2。(3)SIFT特征检测与匹配：检测步骤1得到的匹配图片集Aim与步骤2得到的待匹配图片集Match中每张图片的SIFT特征，分别记为feature_A与feature_M；对feature_A(i)与feature_M(j)进行SIFT特征匹配，i，j分别为匹配图片集Aim和待匹配图片集Match中的图片对应的下标。将匹配的特征点数量记为Num(i，j)，构成矩阵Num。(4)DTW最优路径规划：对于矩阵Num，选择Num(1，1)起点，Num(M1，M2)为终点，利用DTW算法，寻找一条从Num(1，1)到Num(M1，M2)代价最高的路径ROAD，ROAD(i，j)＝1表示路线经过(i，j)点；ROAD(i，j)＝0，表示路线未经过；对于路径ROAD，若ROAD(i，j)＝1，则Match(j)与Aim(i)匹配；一张图片Aim(i)对应于多张图片Match(j)，对于每一个i，找到使Num(i，j)最大时的j＝j_max。(5)匹配图片输出：对于每张图片Aim(i)，依次输出对应的Match(j_max)，构成一个新的数量为M1的匹配集合，并将此图片集合输出用于道路检测。