【技术实现步骤摘要】
所属的技术人员知道，本专利技术可以实现为系统、方法或计算机程序产品，因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本专利技术还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。尽管上面已经示出和描述了本专利技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制，本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
技术介绍
1、特征匹配是对星球车在星球表面进行视觉导航定位和三维重建的关键步骤之一，特征匹配的质量对于视觉定位和重建
2、仿射不变特征匹配在应对大视角差异图像上具有较好的性能，通过对原始图像进行多个角度的倾斜和旋转等变换，减少由于视角差异对图像特征形状的改变，从而更好地进行匹配。然而，仿射不变特征匹配采用暴力尝试的方法估计图像间的仿射变换关系，需要考虑同一特征的大量不同参数的仿射变换，匹配效率较低且经过采样的仿射变换不够精确。此外，仿射不变特征匹配对投影变换的适应性不强，在应对星球表面大视角差异图像时匹配成功率不高。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，具体针对匹配成功率不高且适应性不强等问题，具体提供了一种异视角的星球表面图像匹配方法、系统、设备及介质，具体如下：
2、1)第一方面，本专利技术提供一种异视角的星球表面图像匹配方法，具体技术方案如下：
3、s1，获取搭载有拍摄装置的星球车在移动前针对目标区域所拍摄得到的第一图像以及移动后针对目标区域所拍摄得到的第二图像，对所述第一图像以及所述第二图像分别进行双目立体匹配，得到第一图像对应的第一稀疏深度信息以及第二图像对应的第二稀疏深度信息，按照预设分割规则对所述第一图像以及所述第二图像进行分割，得到第一图像对应的第一区域序列以及第二图像对应的第二区域序列，并预设第一期望区域和第二期望区域；
4、s2，从第二区域序列中任选一个第二区域，与所有第一区域进行匹配，匹配时假设待匹配区域为重叠区域，利用待匹配区域在所述第一图像以及所述第二图像中的位置信息，将第一图像或第二图像投影至与另一张图像相同视角下进行对应区域的匹配，若所选择第二区域的所有匹配实例均未成功，则另选一个第二区域，再次与所有第一区域进行匹配，直至获得成功匹配实例，得到初始匹配点对以及初始匹配点对对应的初始单应性矩阵；
5、s3，根据所述初始匹配点对位置信息和初始单应性矩阵，将第一图像或第二图像投影至与另一张图像相同视角下，在所述第一期望区域和第二期望区域内进行匹配得到有效匹配结果；
6、本专利技术提供的一种异视角的星球表面图像匹配方法的有益效果如下：
7、充分利用星球车在星球表面的行驶区域局部相对平坦这一特性，沿着地形表面流形在待匹配图像中寻找重叠区域。利用局部区域的空间位置信息将待匹配区域投影至相同视角下，大大降低了特征匹配难度，与此同时缩小了在特征变换空间的搜索范围，降低了匹配复杂度，从而更容易获得正确的匹配点对。
8、在上述方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
9、进一步，所述预设分割规则为：
10、按照预设步长，通过滑动窗口进行图像分割。
11、进一步，从第二区域序列中任选一个第二区域，与所有第一区域进行匹配，匹配时假设待匹配区域为重叠区域，利用待匹配区域在所述第一图像以及所述第二图像中的位置信息，将第一图像或第二图像投影至与另一张图像相同视角下进行对应区域的匹配，具体为：
12、将待匹配区域近似为平面，根据第一稀疏深度信息和第二稀疏深度信息分别计算当前第一区域和第二区域的中心位置和法向量；
13、根据第一区域和第二区域的中心位置和法向量分别计算第一图像由第一区域原始视角变换至垂直于第一区域中心的俯视视角的单应性矩阵和第二图像由第二区域原始视角变换至垂直于第二区域中心的俯视视角的单应性矩阵；
14、利用预设模拟角度的旋转矩阵表示由垂直于第二区域中心的俯视视角变换至垂直于第一区域中心的俯视视角的变换矩阵；
15、假设待匹配区域为场景中的相同区域，根据第一区域原始视角变换至垂直于第一区域中心的俯视视角的单应性矩阵、第二区域原始视角变换至垂直于第二区域中心的俯视视角的单应性矩阵、第二区域中心的俯视视角变换至垂直于第一区域中心的俯视视角的变换矩阵计算由第二区域原始视角变换至第一区域原始视角的单应性矩阵；
16、比较第一区域中心位置与拍摄点的距离和第二区域中心位置与拍摄点的距离，若第一区域中心位置与拍摄点的距离大于第二区域中心位置与拍摄点的距离，则利用由第二区域原始视角变换至第一区域原始视角的单应性矩阵将第二图像投影至第一图像视角下，得到第三图像，对该第一图像与所述第三图像进行对应区域的特征匹配；
17、若第一区域中心位置与拍摄点的距离小于第二区域中心位置与拍摄点的距离，则利用由第二区域原始视角变换至第一区域原始视角的单应性矩阵将第一图像投影至第二图像视角下，得到第三图像，对所述第三图像与第二图像进行对应区域的特征匹配。
18、2)第二方面，本专利技术还提供一种异视角的星球表面图像匹配系统，具体技术方案如下：
19、获取模块用于：获取搭载有拍摄装置的星球车在移动前针对目标区域所拍摄得到的第一图像以及移动后针对目标区域所拍摄得到的第二图像，对所述第一图像以及所述第二图像分别进行双目立体匹配，得到第一图像对应的第一稀疏深度信息以及第二图像对应的第二稀疏深度信息，按照预设分割规则对所述第一图像以及所述第二图像进行分割，得到第一图像对应的第一区域序列以及第二图像对应的第二区域序列，并预设第一期望区域和第二期望区域；
20、初始匹配模块用于：从第二区域序列中任选一个第二区域，与所有第一区域进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种异视角的星球表面图像匹配方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种异视角的星球表面图像匹配方法，其特征在于，所述预设分割规则为：
3.根据权利要求1所述的一种异视角的星球表面图像匹配方法，其特征在于，从第二区域序列中任选一个第二区域，与所有第一区域进行匹配，匹配时假设待匹配区域为重叠区域，利用待匹配区域在所述第一图像以及所述第二图像中的位置信息，将第一图像或第二图像投影至与另一张图像相同视角下进行对应区域的匹配具体为：
4.一种异视角的星球表面图像匹配系统，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的一种异视角的星球表面图像匹配系统，其特征在于，所述预设分割规则为：
6.根据权利要求5所述的一种异视角的星球表面图像匹配系统，其特征在于，从第二区域序列中任选一个第二区域，与所有第一区域进行匹配，匹配时假设待匹配区域为重叠区域，利用待匹配区域在所述第一图像以及所述第二图像中的位置信息，将第一图像或第二图像投影至与另一张图像相同视角下进行对应区域的匹配具体为：
7.一种计算机设备，其特征在于，所
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由处理器加载并执行，以使计算机实现如权利要求1至3任一项权利要求所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种异视角的星球表面图像匹配方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种异视角的星球表面图像匹配方法，其特征在于，所述预设分割规则为：
3.根据权利要求1所述的一种异视角的星球表面图像匹配方法，其特征在于，从第二区域序列中任选一个第二区域，与所有第一区域进行匹配，匹配时假设待匹配区域为重叠区域，利用待匹配区域在所述第一图像以及所述第二图像中的位置信息，将第一图像或第二图像投影至与另一张图像相同视角下进行对应区域的匹配具体为：
4.一种异视角的星球表面图像匹配系统，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的一种异视角的星球表面图像匹配系统，其特征在于，所述预设分割规则为：
6.根据权利要求5所述的一种异视角的星球表...
【专利技术属性】
技术研发人员：张作宇，刘传凯，于天一，王晓雪，许宝月，张济韬，韩绍金，何锡明，李立春，成子青，
申请(专利权)人：北京航天飞行控制中心，
类型：发明
国别省市：
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