一种基于特征表达的无人机影像匹配像对提取方法

杨 帅, 任超锋，赵丽华

(长安大学地质工程与测绘学院，西安 710054)

随着航空摄影测量、计算机视觉、传感器技术的快速发展，无人机(unmanned aerial vehicle，UAV)在获取影像的过程中机动灵活且成本较低[1]，能够快速获取高分辨率的影像[2]，在测绘地理信息、防灾减灾、农业估产、水利电力、交通等方面发挥重要作用[3]。如何快速、准确获取影像具有重叠区的潜在匹配像对，成为制约无人机影像三维重建完整性及效率的瓶颈问题。

基于内容的图像检索(content-based image retrieval，CBIR)方法在信息检索、数据查询、语音识别、图像分类、知识产权、视频分析和搜索引擎等领域具有广阔的应用前景[4]。而影像匹配作为三维重建最基础的环节，是实现无人机影像自动化处理的前提[5-6]。在传统的摄影测量数据处理流程中，必须首先已知相机的标定参数和规则的航带信息，以此进一步获取影像之间的匹配关系。而在计算机视觉领域，利用CBIR方法可以无须已知相机的标定参数和航带信息等先验信息，仅需要对图像进行处理即可获取影像之间的匹配关系，极大地简化了对无定位定姿系统(positioning and orientation system，POS)数据、影像排列不规则和数据量庞大的无人机影像数据处理流程。CBIR方法因其在数据处理过程中检索效率高、无须人工进行干预以及自动化处理水平高等优势，极大了提高航带自动重构和场景三维重建的效率，从而能够有效降低各种人力物力财力的投入，在滑坡地质灾害监测、三维城市建模、古文物建筑保护领域中得到广泛应用。……