[發(fā)明專利]一種多無(wú)人機(jī)航拍圖像的拼接方法及裝置在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011181759.6 | 申請(qǐng)日： | 2020-10-29 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112288634A | 公開（公告）日： | 2021-01-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 賈子彥;吳雪濤;郭輝;吳曉慶;孫曉鋒;諸一琦;劉曉杰;姚克明;陶為戈;俞洋;宋偉;薛波 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 江蘇理工學(xué)院 |
| 主分類號(hào)： | G06T3/40 | 分類號(hào)： | G06T3/40;G06T7/33;G06K9/62 |
| 代理公司： | 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231 | 代理人： | 張勵(lì) |
| 地址： | 213001 江*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 無(wú)人機(jī) 航拍 圖像 拼接 方法 裝置 | ||
1.一種多無(wú)人機(jī)航拍圖像的拼接方法，其特征在于，包括以下步驟：
接收來(lái)自多個(gè)無(wú)人機(jī)的多個(gè)航拍圖像以及與各個(gè)所述航拍圖像相對(duì)應(yīng)的拍攝信息；
根據(jù)與各個(gè)所述航拍圖像相對(duì)應(yīng)的所述拍攝信息，對(duì)各個(gè)所述航拍圖像進(jìn)行校正，并計(jì)算各個(gè)所述航拍圖像的圖像重疊區(qū)域，得到預(yù)處理圖像；
提取所述預(yù)處理圖像的特征點(diǎn)和特征描述符，進(jìn)行特征匹配和特征融合處理，拼接得到全景圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述拍攝信息包括各個(gè)所述航拍圖像在被拍攝時(shí)的時(shí)間信息、無(wú)人機(jī)的姿態(tài)信息和位置坐標(biāo)；所述姿態(tài)信息包括俯仰角、翻滾角、偏航角和航高信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)與各個(gè)所述航拍圖像相對(duì)應(yīng)的所述拍攝信息，對(duì)各個(gè)所述航拍圖像進(jìn)行校正，包括：
根據(jù)與各個(gè)所述航拍圖像相對(duì)應(yīng)的所述俯仰角、翻滾角、偏航角和航高信息，對(duì)與各個(gè)所述航拍圖像進(jìn)行俯仰角校正、翻滾角校正、偏航角校正和航高校正處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算各個(gè)所述航拍圖像的圖像重疊區(qū)域，得到預(yù)處理圖像，包括：
根據(jù)與各個(gè)所述航拍圖像相對(duì)應(yīng)的所述位置坐標(biāo)和所述航高信息，計(jì)算出各個(gè)無(wú)人機(jī)與相鄰無(wú)人機(jī)之間的相對(duì)距離，根據(jù)所述相對(duì)距離計(jì)算各個(gè)所述航拍圖像的重疊區(qū)域；
對(duì)各個(gè)所述航拍圖像進(jìn)行處理，保留所述重疊區(qū)域的像素值，并對(duì)非重疊區(qū)域的像素點(diǎn)進(jìn)行賦值，得到圖像尺寸未改變卻只保留所述重疊區(qū)域的像素值的所述預(yù)處理圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取所述預(yù)處理圖像的特征點(diǎn)和特征描述符，進(jìn)行特征匹配和特征融合處理，拼接得到全景圖像，包括：
采用加速穩(wěn)健特征算法SURF對(duì)所述預(yù)處理圖像進(jìn)行特征點(diǎn)和特征描述符的提取，通過快速近似最近鄰算法FLANN進(jìn)行特征匹配，利用隨機(jī)抽樣一致性算法RANSAC去除錯(cuò)誤匹配點(diǎn)，得出變換矩陣，最后采用加權(quán)融合方法對(duì)圖像進(jìn)行拼接處理，得到所述全景圖像。
6.一種多無(wú)人機(jī)航拍圖像的拼接系統(tǒng)，其特征在于，包括地面站和多個(gè)無(wú)人機(jī)；所述無(wú)人機(jī)包括用于采集航拍圖像的圖像模塊和用于將采集的航拍圖像發(fā)送給所述地面站的通信交互模塊；
所述地面站用于接收來(lái)自多個(gè)所述無(wú)人機(jī)的多個(gè)航拍圖像以及與各個(gè)所述航拍圖像相對(duì)應(yīng)的拍攝信息；根據(jù)與各個(gè)所述航拍圖像相對(duì)應(yīng)的所述拍攝信息，對(duì)各個(gè)所述航拍圖像進(jìn)行校正，并計(jì)算各個(gè)所述航拍圖像的圖像重疊區(qū)域，得到預(yù)處理圖像；提取所述預(yù)處理圖像的特征點(diǎn)和特征描述符，進(jìn)行特征匹配和特征融合處理，拼接得到全景圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)人機(jī)還包括用于感測(cè)所述無(wú)人機(jī)在拍攝航拍圖像時(shí)的姿態(tài)信息的姿態(tài)模塊和用于感測(cè)所述無(wú)人機(jī)在拍攝航拍圖像時(shí)的位置坐標(biāo)的位置模塊；
所述拍攝信息包括各個(gè)所述航拍圖像在被拍攝時(shí)的時(shí)間信息、無(wú)人機(jī)的姿態(tài)信息和位置坐標(biāo)；所述姿態(tài)信息包括俯仰角、翻滾角、偏航角和航高信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述地面站在根據(jù)與各個(gè)所述航拍圖像相對(duì)應(yīng)的所述拍攝信息，對(duì)各個(gè)所述航拍圖像進(jìn)行校正時(shí)，具體用于：
根據(jù)與各個(gè)所述航拍圖像相對(duì)應(yīng)的所述俯仰角、翻滾角、偏航角和航高信息，對(duì)與各個(gè)所述航拍圖像進(jìn)行俯仰角校正、翻滾角校正、偏航角校正和航高校正處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述地面站在計(jì)算各個(gè)所述航拍圖像的圖像重疊區(qū)域，得到預(yù)處理圖像時(shí)，具體用于：
根據(jù)與各個(gè)所述航拍圖像相對(duì)應(yīng)的所述位置坐標(biāo)和所述航高信息，計(jì)算出各個(gè)無(wú)人機(jī)與相鄰無(wú)人機(jī)之間的相對(duì)距離，根據(jù)所述相對(duì)距離計(jì)算各個(gè)所述航拍圖像的重疊區(qū)域；
對(duì)各個(gè)所述航拍圖像進(jìn)行處理，保留所述重疊區(qū)域的像素值，并對(duì)非重疊區(qū)域的像素點(diǎn)進(jìn)行賦值，得到圖像尺寸未改變卻只保留所述重疊區(qū)域的像素值的所述預(yù)處理圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述地面站在提取所述預(yù)處理圖像的特征點(diǎn)和特征描述符，進(jìn)行特征匹配和特征融合處理，拼接得到全景圖像時(shí)，具體用于：
采用加速穩(wěn)健特征算法SURF對(duì)所述預(yù)處理圖像進(jìn)行特征點(diǎn)和特征描述符的提取，通過快速近似最近鄰算法FLANN進(jìn)行特征匹配，利用隨機(jī)抽樣一致性算法RANSAC去除錯(cuò)誤匹配點(diǎn)，得出變換矩陣，最后采用加權(quán)融合方法對(duì)圖像進(jìn)行拼接處理，得到所述全景圖像。
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