特征描述；计算直线段上所有点的特征描述的均值和方差，并将所述均值和方差作为该直线段的特征描述子；将所述第一直线段与第二直线段的特征描述子之间的距离作为所述第一直线段与第二直线段之间的特征距离。
[0074]可选地，所述最终距离确定单元32，具体用于提取所述第一图像与第二图像的特征点，并对所述特征点进行匹配，得到匹配的特征点；将所述匹配的特征点进行聚类，根据聚类结果将所述第一图像与第二图像进行相应的区域划分，并确定所述第一图像中各区域与所述第二图像对应区域的投影变换规则；将所述第一直线段根据所属区域的投影变换规则变换为在所述第二图像中的第三直线段，并计算所述第三直线段与所述第二直线段的第一几何距离；将所述第二直线段根据所属区域的投影变换规则变换为在所述第一图像中的第四直线段，并计算所述第四直线段与所述第一直线段的第二几何距离；将所述第一几何距离与所述第二几何距离的均值作为所述第一直线段与第二直线段之间的几何距离。
[0075]可选地，所述最终距离确定单元32，具体用于将所述匹配的特征点进行聚类；以各类的中心点位置确定Voronoi图，并根据所述Voronoi图将所述第一图像与第二图像进行相应的区域划分。
[0076]可选地，若将所述匹配的特征点聚类后，类中的特征点数量小于预设的阈值，则将该类作为噪声并去除。
[0077]本实施例的直线段匹配装置，可以用于执行上述图1、图2a或图2b所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
[0078]本实施例的直线段匹配装置，通过将第一直线段与第二直线段之间的特征距离及几何距离线性加权的结果作为第一直线段与第二直线段之间的最终距离，在所述最终距离为所述第一直线段与所述第二图像中各直线段距离中的最小值，且所述最终距离为所述第二直线段与所述第一图像中各直线段距离中的最小值时，将所述第一直线段与第二直线段作为一对匹配的直线段。由此，可以鲁棒地在含有重复结构的图像之间进行直线段的匹配，并且具有较高的准确率。
[0079]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。
【主权项】
1.一种直线段匹配方法，其特征在于，所述方法包括: 提取第一图像的第一直线段与第二图像的第二直线段； 确定所述第一直线段与第二直线段之间的特征距离及几何距离，将所述特征距离及几何距离进行线性加权，并将线性加权的结果作为所述第一直线段与所述第二直线段之间的最终距离，所述特征距离为所述第一直线段与第二直线段的特征描述子之间的距离； 若所述最终距离为所述第一直线段与所述第二图像中各直线段距离中的最小值，且所述最终距离为所述第二直线段与所述第一图像中各直线段距离中的最小值，则将所述第一直线段与所述第二直线段作为一对匹配的直线段； 其中，所述第一图像为源图像，所述第二图像为目标图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一直线段与第二直线段之间的特征距离，具体包括: 依次以所述第一直线段或第二直线段上的各点作为中心点，计算该点预设区域内的梯度方向直方图，并将所述梯度方向直方图作为该点的特征描述； 计算直线段上所有点的特征描述的均值和方差，并将所述均值和方差作为该直线段的特征描述子； 将所述第一直线段与第二直线段的特征描述子之间的距离作为所述第一直线段与第二直线段之间的特征距离。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一直线段与第二直线段之间的几何距离，具体包括: 提取所述第一图像与第二图像的特征点，并对所述特征点进行匹配，得到匹配的特征占.V， 将所述匹配的特征点进行聚类，根据聚类结果将所述第一图像与第二图像进行相应的区域划分，并确定所述第一图像中各区域与所述第二图像对应区域的投影变换规则； 将所述第一直线段根据所属区域的投影变换规则变换为在所述第二图像中的第三直线段，并计算所述第三直线段与所述第二直线段的第一几何距离； 将所述第二直线段根据所属区域的投影变换规则变换为在所述第一图像中的第四直线段，并计算所述第四直线段与所述第一直线段的第二几何距离； 将所述第一几何距离与所述第二几何距离的均值作为所述第一直线段与第二直线段之间的几何距离。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述匹配的特征点进行聚类，根据聚类结果将所述第一图像与第二图像进行相应的区域划分，具体包括: 将所述匹配的特征点进行聚类； 以各类的中心点位置确定Voronoi图，并根据所述Voronoi图将所述第一图像与第二图像进行相应的区域划分。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，若一类中的特征点数量小于预设的阈值，则将该类作为噪声并去除。6.一种直线段匹配装置，其特征在于，所述装置包括: 直线段提取单元，用于提取第一图像的第一直线段与第二图像的第二直线段； 最终距离确定单元，用于确定所述第一直线段与第二直线段之间的特征距离及几何距离，将所述特征距离及几何距离进行线性加权，并将线性加权的结果作为所述第一直线段与所述第二直线段之间的最终距离，所述特征距离为所述第一直线段与第二直线段的特征描述子之间的距离； 直线段匹配单元，用于若所述最终距离为所述第一直线段与所述第二图像中各直线段距离中的最小值，且所述最终距离为所述第二直线段与所述第一图像中各直线段距离中的最小值，则将所述第一直线段与所述第二直线段作为一对匹配的直线段； 其中，所述第一图像为源图像，所述第二图像为目标图像。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述最终距离确定单元，具体用于依次以所述第一直线段或第二直线段上的各点作为中心点，计算该点预设区域内的梯度方向直方图，并将所述梯度方向直方图作为该点的特征描述；计算直线段上所有点的特征描述的均值和方差，并将所述均值和方差作为该直线段的特征描述子；将所述第一直线段与第二直线段的特征描述子之间的距离作为所述第一直线段与第二直线段之间的特征距离。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述最终距离确定单元，具体用于提取所述第一图像与第二图像的特征点，并对所述特征点进行匹配，得到匹配的特征点；将所述匹配的特征点进行聚类，根据聚类结果将所述第一图像与第二图像进行相应的区域划分，并确定所述第一图像中各区域与所述第二图像对应区域的投影变换规则；将所述第一直线段根据所属区域的投影变换规则变换为在所述第二图像中的第三直线段，并计算所述第三直线段与所述第二直线段的第一几何距离；将所述第二直线段根据所属区域的投影变换规则变换为在所述第一图像中的第四直线段，并计算所述第四直线段与所述第一直线段的第二几何距离；将所述第一几何距离与所述第二几何距离的均值作为所述第一直线段与第二直线段之间的几何距离。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述最终距离确定单元，具体用于将所述匹配的特征点进行聚类；以各类的中心点位置确定Voronoi图，并根据所述Voronoi图将所述第一图像与第二图像进行相应的区域划分。10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，若一类中的特征点数量小于预设的阈值，则将该类作为噪声并去除。
【专利摘要】本发明提供一种直线段匹配方法及装置，属于模式识别领域，其方法包括：提取第一图像的第一直线段与第二图像的第二直线段；确定第一直线段与第二直线段之间的特征距离及几何距离，将特征距离及几何距离进行线性加权，并将线性加权的结果作为第一直线段与第二直线段之间的最终距离，特征距离为第一直线段与第二直线段的特征描述子之间的距离；若最终距离为第一直线段与第二图像中各直线段距离中的最小值，且最终距离为所述第二直线段与所述第一图像中各直线段距离中的最小值，则将第一直线段与第二直线段作为一对匹配的直线段。上述方法可以鲁棒地在含有重复结构的图像之间进行直线段的匹配，并且具有较高的准确率。
【IPC分类】G06K9/00, G06K9/46
【公开号】CN105160311
【申请号】CN201510532135
【发明人】胡事民, 朱哲
【申请人】清华大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月26日