一种实时的直线段匹配方法

摘要

本发明公开了一种实时的直线段匹配方法，包括以下步骤：1)图像采集；2)直线段检测；3)直线段合并；4)直线段描述符构建；5)描述符匹配。本发明采用基于梯度生长的直线段检测方法，从而无需对图像进行边缘检测，避免了二值化阈值选取的影响。采用直线段合并的方法，避免了细碎短小直线段的干扰，同时降低了计算量。采用直线段之间的相对位置分布这一几何关系，对弱纹理区域的直线段有较好的描述能力，且具有旋转不变性，能够达到实时匹配。另外，本发明无需对图像进行边缘检测，并且适用于不同尺寸直线段的匹配；同时，本发明能够适用于多直线段场景中的快速匹配。最后，本发明在军事上可用于特定目标的跟踪匹配，如机场跑道等；航空航天中可用于非合作目标感兴趣区域的末端匹配跟踪等。

主权项

一种实时的直线段匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：1)图像采集：利用已标定且立体校正后的双目相机对目标图像进行采集，得到左图像I_l和右图像I_r；2)直线段检测：利用基于梯度生长的直线段检测方法对图像I_l和I_r进行直线段检测，检测出的直线段集合分别表示为l_L＝{o₁,o₂,…,o_m}和l_R＝{o’₁,o’₂,…,o’_n}；组成每条直线段的各坐标点坐标也记录如下：对于直线段o₁，其上坐标点集表示为Po₁＝{(x₁,y₁)，(x₂,y₂)，…，(x_No1,y_No1)}；3)直线段合并：对检测出的直线段集合中的任意两条求取端点距离和夹角，对符合条件的直线段进行合并，得到直线段集合l_L＝{p₁,p₂,…,p_M}和l_R＝{q₁,q₂,…,q_N}；4)直线段描述符构建：对l_L和l_R中的每一条直线段，按照设计的方法求取其特征描述符；l_L＝{p₁,p₂,…,p_M}和l_R＝{q₁,q₂,…,q_N}中每条直线段的描述符表示为F_L＝{f₁,f₂,…,f_M}和F_R＝{f’₁,f’₂,…,f’_N}；5)描述符匹配：计算直线段描述符之间的Hamming距离；对于F_L中的任一直线段，F_R中与其Hamming距离最小的直线段即为其最佳匹配。