Multiple close-range image matching based on a self-adaptive triangle constraint

Authors: Zhu, Qing; Zhang, Yunsheng¹; Wu, Bo²; Zhang, Yeting³

Source: The Photogrammetric Record, Volume 25, Number 132, December 2010 , pp. 437-453(17)

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Abstract:

Reliable image matching is an essential and difficult task in digital photogrammetry and computer vision. Possible problems from geometric distortions, illumination changes, scale changes and difficult texture conditions will result in matching ambiguity, especially for close-range image matching. This paper presents a multiple close-range image matching method for surface reconstruction based on a self-adaptive triangle constraint. This method features two aspects. First, the triangles constructed from the previously matched interest points provide strong geometric constraints for the subsequent point matching combined with gradient orientation and disparity constraints. The dynamic update of the triangulation adapts automatically to the changes of image textures. Secondly, a consistency check in object space is performed to remove possible mismatches. Using three sets of actual triple overlapped close-range images for the experiment, the results revealed that the proposed method provides improved matching reliability.

French
Résumé

L'appariement fiable d'images est une tâche essentielle et délicate dans le domaine de la photogrammétrie numérique et de la vision par ordinateur. Des problèmes de distorsions géométriques, de changements d'illumination, de changement d'échelle et de configurations texturales complexes peuvent entraîner des ambiguïtés d'appariement, notamment pour l'appariement d'images rapprochées. Cet article présente une méthode d'appariement d'images rapprochées multiples pour la reconstruction de surfaces basée sur une contrainte auto-adaptative sur des triangles. Cette méthode a deux particularités. Tout d'abord, les triangles construits à partir de points précédemment appariés définissent de fortes contraintes pour les appariements ultérieurs, qui sont combinées aux contraintes d'orientation et de disparité des gradients. La mise à jour dynamique de l'appariement s'adapte automatiquement aux changements de textures. Par ailleurs, un contrôle de consistance est effectué dans l'espace objet pour éliminer d'éventuelles erreurs d'appariement. Les résultats expérimentaux obtenus sur trois jeux de triplets stéréoscopiques d'images rapprochées montrent que la méthode proposée améliore la fiabilité de l'appariement pour des images rapprochées.

Keywords: close-range images; consistency check; multiple image matching; self-adaptive triangle constraint

Document Type: Research article

DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1477-9730.2010.00603.x

Affiliations: 1: ( )State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying, Mapping and Remote Sensing, Wuhan University, China, Email: sheng_650@163.com 2: ( )Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, Email: lsbowhu@polyu.edu.hk 3: ( )State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying, Mapping and Remote Sensing, Wuhan University, China, Email: zhangyeting@263.net

Publication date: 2010-12-01

Multiple close-range image matching based on a self-adaptive triangle constraint

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