基于多尺度特征融合的无人机影像旋转不变性匹配方法

作     者：刘云 李梓谦 板岩洼门 陈维泰 陈珊 

作者机构：昆明理工大学 云南省测绘工程院 

出 版 物：《电光与控制》 (Electronics Optics & Control)

年 卷 期：2024年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 080203[工学-机械设计及理论] 081602[工学-摄影测量与遥感] 0816[工学-测绘科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：云南省科技厅基础研究计划面上项目(202301AT070463) 

主　　题：无人机影像匹配 方向估计 旋转不变性匹配 注意力机制 

摘      要：无人机影像匹配在无人机影像处理中占据核心位置，而方向估计是进行旋转不变性匹配的重要一环。然而，由于无法明确无人机影像特征点的标准主方向，目前的匹配方法仍然会有较大的方向估计误差，导致匹配精度低。本文中提出一种基于多尺度特征融合的无人机影像旋转不变性匹配方法（Rotation invariant matching network，RIMN），其中的多尺度特征提取模块可以融合丰富的影像语义特征，并采用Transformer自注意力模块在影像的弱纹理区域中提取鲁棒稳健的特征，同时本文设计了双重损失函数来提升特征点的方向估计精度完成旋转不变性匹配。最后，本文设置了不同旋转角度下的影像匹配对比实验，定性以及定量结果表明，本文方法具有更为优秀的旋转不变匹配性能。