基于视频图像的飞行装置精准定位方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于视频图像的飞行装置精准定位方法、装置及电子设备。方法包括：获取飞行装置在飞行过程中当前拍摄的视频图像；提取视频图像中的特征点；获取特征点在像平面坐标系中的像方坐标；将特征点作为控制点，根据特征点在像平面坐标系中的像方坐标，确定控制点在物方空间坐标系中的物方坐标；利用直接线性变换模型，确定视频图像对应的摄影中心空间位置信息；将视频图像对应的摄影中心空间位置信息，确定为飞行装置当前的位置信息。实现了基于飞行装置在飞行过程中拍摄的视频图像，对飞行装置进行精准定位，减少了对飞行装置进行定位的成本及额外重量的增加。

【技术实现步骤摘要】
基于视频图像的飞行装置精准定位方法、装置和电子设备
本专利技术涉及导航定位
，特别涉及一种基于视频图像的飞行装置精准定位方法、装置和电子设备。
技术介绍
目前，飞行装置例如无人飞行器在很多领域都有十分重要的作用，而如何准确获取飞行装置在飞行过程中的位置，对于更好的应用飞行装置是十分重要的。相关技术中，通常通过在飞行装置上安装惯性导航装置或者卫星定位系统来实时记录飞行装置的位置信息。但是，由于惯性导航装置或者卫星定位系统的重量较大，会增加飞行装置的重量，因此这种在飞行装置上安装惯性导航装置或者卫星定位系统以对飞行装置进行定位的方式不利于飞行装置的飞行，且由于惯性导航装置或者卫星定位系统的成本较高，因此这种方式还会导致对飞行装置进行定位的成本较高。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种基于视频图像的飞行装置精准定位方法，解决了相关技术中对飞行装置进行定位的成本高、且因增加飞行装置的重量而影响飞行装置的飞行的技术问题。本专利技术的第二个目的在于提出一种基于视频图像的飞行装置精准定位装置。本专利技术的第三个目的在于提出一种电子设备。本专利技术的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种基于视频图像的飞行装置精准定位方法，包括以下步骤：获取飞行装置在飞行过程中当前拍摄的视频图像；提取所述视频图像中的特征点；获取所述特征点在像平面坐标系中的像方坐标；将所述特征点作为控制点，根据所述特征点在像平面坐标系中的像方坐标，确定所述控制点在物方空间坐标系中的物方坐标；根据所述特征点在像平面坐标系中的像方坐标和所述控制点在物方空间坐标系中的物方坐标，利用直接线性变换模型，确定所述视频图像对应的摄影中心空间位置信息；将所述视频图像对应的摄影中心空间位置信息，确定为所述飞行装置当前的位置信息。为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种基于视频图像的飞行装置精准定位装置，包括：第一获取模块，用于获取飞行装置在飞行过程中当前拍摄的视频图像；提取模块，用于提取所述视频图像中的特征点；第二获取模块，用于获取所述特征点在像平面坐标系中的像方坐标；第一确定模块，用于将所述特征点作为控制点，根据所述特征点在像平面坐标系中的像方坐标，确定所述控制点在物方空间坐标系中的物方坐标；第二确定模块，用于根据所述特征点在像平面坐标系中的像方坐标和所述控制点在物方空间坐标系中的物方坐标，利用直接线性变换模型，确定所述视频图像对应的摄影中心空间位置信息；第三确定模块，用于将所述视频图像对应的摄影中心空间位置信息，确定为所述飞行装置当前的位置信息。为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器；其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现本专利技术第一方面实施例所述的基于视频图像的飞行装置精准定位方法。为达到上述目的，本专利技术第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本专利技术第一方面实施例所述的基于视频图像的飞行装置精准定位方法。本专利技术实施例的技术方案，具有如下有益效果：实现了基于飞行装置在飞行过程中拍摄的视频图像，对飞行装置进行精准定位，由于仅需增加摄像机即可实现，而摄像机成本低、重量轻，从而减少了对飞行装置进行定位的成本，且减少了飞行装置额外重量的增加。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术一个实施例的基于视频图像的飞行装置精准定位方法的流程图；图2为根据本专利技术一个实施例的直方图均衡化示意图；图3为根据本专利技术一个实施例的图像卷积运算原理示意图；图4为根据本专利技术一个实施例的模板匹配分类方法的示例图；图5为根据本专利技术一个实施例的共线条件示意图；图6为根据本专利技术一个实施例的直接线性变换原理示意图；图7为根据本专利技术另一个实施例的基于视频图像的飞行装置精准定位方法的流程图；图8为根据本专利技术一个实施例的基于视频图像的飞行装置精准定位装置的结构示意图；以及图9为根据本专利技术一个实施例的电子设备的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。可以理解的是，相关技术中，通常通过在飞行装置上安装惯性导航装置或者卫星定位系统来实时记录飞行装置的位置信息。但是，由于惯性导航装置或者卫星定位系统的重量较大，会增加飞行装置的重量，因此这种在飞行装置上安装惯性导航装置或者卫星定位系统以对飞行装置进行定位的方式不利于飞行装置的飞行，且由于惯性导航装置或者卫星定位系统的成本较高，因此这种方式还会导致对飞行装置进行定位的成本较高。本申请针对上述问题，提出一种基于视频图像的飞行装置精准定位方法，在获取飞行装置在飞行过程中当前拍摄的视频图像后，可以提取视频图像中的特征点，然后获取特征点在像平面坐标系中的像方坐标，再将特征点作为控制点，根据特征点在像平面坐标系中的像方坐标，确定控制点在物方空间坐标系中的物方坐标，根据特征点在像平面坐标系中的像方坐标和控制点在物方空间坐标系中的物方坐标，利用直接线性变换模型，确定视频图像对应的摄影中心空间位置信息，再将视频图像对应的摄影中心空间位置信息，确定为飞行装置当前的位置信息，由此，实现了基于飞行装置在飞行过程中拍摄的视频图像，对飞行装置进行精准定位，由于仅需增加摄像机即可实现，而摄像机成本低、重量轻，从而减少了对飞行装置进行定位的成本，且减少了飞行装置额外重量的增加。首先对本申请涉及的几个坐标系进行简单说明。像平面坐标系，为像点在像平面内位置的平面直角坐标系，其坐标原点通常为图像的中心点。像空间坐标系，为像点在像方空间位置的空间直角坐标系，其坐标原点可以根据需要设置。物方空间坐标系，为物体在测量员指定空间的坐标系，比如地面、其他参照物等，其坐标原点可以根据需要设置。下面结合附图来描述本专利技术实施例的基于视频图像的飞行装置精准定位方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。首先结合图1，对本申请提供的基于视频图像的飞行装置精准定位方法进行说明。图1为根据本专利技术一个实施例的基于视频图像的飞行装置精准定位方法的流程图。如图1所示，本专利技术实施例的基于视频图像的飞行装置精准定位方法，可以包括以下步骤：步骤101，获取飞行装置在飞行过程中当前拍摄的视频图像。具体的，本申请提供的基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视频图像的飞行装置精准定位方法，其特征在于，包括：/n获取飞行装置在飞行过程中当前拍摄的视频图像；/n提取所述视频图像中的特征点；/n获取所述特征点在像平面坐标系中的像方坐标；/n将所述特征点作为控制点，根据所述特征点在像平面坐标系中的像方坐标，确定所述控制点在物方空间坐标系中的物方坐标；/n根据所述特征点在像平面坐标系中的像方坐标和所述控制点在物方空间坐标系中的物方坐标，利用直接线性变换模型，确定所述视频图像对应的摄影中心空间位置信息；/n将所述视频图像对应的摄影中心空间位置信息，确定为所述飞行装置当前的位置信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于视频图像的飞行装置精准定位方法，其特征在于，包括：
获取飞行装置在飞行过程中当前拍摄的视频图像；
提取所述视频图像中的特征点；
获取所述特征点在像平面坐标系中的像方坐标；
将所述特征点作为控制点，根据所述特征点在像平面坐标系中的像方坐标，确定所述控制点在物方空间坐标系中的物方坐标；
根据所述特征点在像平面坐标系中的像方坐标和所述控制点在物方空间坐标系中的物方坐标，利用直接线性变换模型，确定所述视频图像对应的摄影中心空间位置信息；
将所述视频图像对应的摄影中心空间位置信息，确定为所述飞行装置当前的位置信息。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取所述视频图像中的特征点，包括：
通过模板匹配分类方法提取所述视频图像中的特征点。


3.如权利要求1-2任一所述的方法，其特征在于，所述利用所述直接线性变换模型，确定所述视频图像对应的摄影中心空间位置信息之前，还包括：
根据面阵视频图像中心投影的特点，建立所述直接线性变换模型。


4.一种基于视频图像的飞行装置精准定位装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取飞行装置在飞行过程中当前拍摄的视频图像；
提取模块，用于提取所述视频图像中的特征点；
第二获取模块，用于获取所述特征点...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，陈东，干哲，范梅梅，李轶博，陈骁，肖永辉，杨伟斌，王涵，王晶，韩晓广，席有猷，周青巍，
申请(专利权)人：中国人民解放军九三一一四部队，
类型：发明
国别省市：北京;11