基于有向线段误匹配剔除的煤矿巷道复杂场景图像拼接方法
程健1
闫鹏鹏2
郁华森3
史梦阳4
肖洪飞4
1.煤炭科学研究总院矿山大数据研究院,北京 100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 1000132.煤炭科学研究总院矿山大数据研究院,北京 100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013;中国矿业大学信息与控制工程学院,江苏徐州 2211163.首都医科大学生物医学工程学院,北京 1000694.中国矿业大学信息与控制工程学院,江苏徐州 221116
摘要：为解决煤矿巷道复杂场景图像特征点误匹配较多和图像拼接过程中易出现的投影失真问题,提出了一种基于有向线段误匹配剔除的煤矿巷道图像拼接方法.首先,使用 SIFT(Scale Invariant Feature Transform)算法进行图像特征提取与匹配,得到粗匹配点对;然后构造相邻图像粗匹配点对有向线段模型,利用线段的方向和长度属性对误匹配点对进行一次剔除;接下来建立各自图像之内的特征点有向线段模型及其方向标签,再对相邻图像对应有向线段进行方向匹配,并通过概率统计模型对误匹配点对进行二次剔除,得到最终的精匹配点对;最后,建立图像网格模型,利用AANAP(Adaptive As-Natural-As-Possible)算法对齐拼接图像,并使用加权平均法融合图像,完成图像拼接.在煤矿巷道图像和4组公共数据集上进行特征匹配和图像拼接试验,该算法较 RANSAC(RANdom SAmple Consensus)算法实时性更好,匹配点精度更高;并且对应的煤矿巷道图像拼接的配准精度更高,得到的全景拼接图观感自然度更好.试验结果表明,该算法对于煤矿巷道复杂场景具有较高拼接精度和较好的拼接效果,同时具有较好的鲁棒性和有效性.
关键词：误匹配剔除有向线段AANAP图像拼接煤矿巷道
分类号：TP391.41(计算技术、计算机技术)
资助基金：辽宁省自然基金资助计划资助项目(2020-KF-22-02)北京市科技计划资助项目(Z201100004520015)天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项重点资助项目(2021-TD-ZD002)
论文发表日期：2022-09-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 179-191 )
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