一种航拍图像实时增量拼接方法及系统及装置及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种航拍图像实时增量拼接方法及系统及装置及介质，涉及遥感影像处理领域，本发明专利技术提供的航拍图像实时增量拼接方法及系统及装置及介质能够将无人机实时传回的影像数据拼接于全景图中，从而能够满足应急场景下对于航测所采集的若干环境影像数据图像进行实时成图的需求；同时，本发明专利技术所提供的航拍图像实时增量拼接方法不同于传统根据获取影像的顺序对影像进行处理，本发明专利技术通过实时对获得的图像进行优化，并将已拼接的全景图数据作为整体，在全景图的基础上进行图像的实时拼接，消除了图像拼接的累计误差，获得的结果更准确。准确。准确。

【技术实现步骤摘要】
一种航拍图像实时增量拼接方法及系统及装置及介质


[0001]本专利技术涉及遥感影像处理领域，具体地，涉及一种航拍图像实时增量拼接方法及系统及装置及介质。

技术介绍

[0002]目前，通过航测采集环境信息的技术在灾害检测、林业监控等行业得到了广泛的应用，航测采集到的环境信息能够为上述工作提供重要的基础数据，通过无人机等小型飞行器获得遥感影像信息相较于遥感卫星具有实时性、机动性的特点，能够有效弥补遥感卫星难以获得遮挡的地物信息以及获取图像时效性低的缺陷。目前的航测主要通过无人机航拍外业获得影像、内业离线生产成果的方式处理数据，获得整体环境信息。然而，内业与外业分离的方式需要大量的数据处理时间，一般而言，对于超过一千张的影像数据，传统内业与外业分离的方式需要20个小时以上的处理时间才能获得结果，其工作流程复杂，自动化程度低，无法满足应急救援等有快速响应需求的应用场景下的需要。

技术实现思路

[0003]为了满足应急场景下对于航测所采集的若干环境影像数据图像进行实时成图的需求，本专利技术提供了一种航拍图像实时增量拼接方法，所述航拍图像实时增量拼接方法包括：步骤1：获得飞行器传回的第一影像数据和对应的定位测姿数据；步骤2：根据所述定位测姿数据进行计算获得第一相似变换矩阵，根据所述第一相似变换矩阵对所述第一影像数据进行矫正，获得第二影像数据；步骤3：计算所述第二影像数据对应的地理范围数据和所述第二影像数据对应的地面分辨率；步骤4：判断是否存在全景图，若无则根据所述第二影像数据对应的地理范围数据和所述第二影像数据对应的地面分辨率计算行列数据，根据所述行列数据创建全景图，并执行步骤6，若有则执行步骤5；步骤5：根据所述全景图和所述第二影像数据对应的地理范围数据和所述第二影像数据对应的地面分辨率更新所述全景图的行列数据，并执行步骤6；步骤6：根据所述第二影像数据对应的地理范围数据将所述第二影像数据嵌入所述全景图的对应位置，并返回执行步骤1。
[0004]其中，本专利技术原理为：获得飞行器实时传回的影像数据及对应的定位测姿数据，根据所述定位测姿数据对由于飞行器采集所述影像数据时由于飞行高度以及翻滚角度等因素对所述影像数据带来的畸变进行校正后，再根据校正后的影像数据创建相应尺寸的全景图，将所述影像数据嵌入所述全景图中，并继续获得飞行器实时传回的影像数据；当飞行器传回新的影像数据及新的影像数据对应的定位测姿数据时，同样对所述新的影像数据进行矫正后，先根据已有的全景图和所述新的影像数据更新所述全景图的行列信息，再将所述
新的影像数据嵌入更新后的全景图中，所述全景图即为根据飞行器实时传回的影像数据进行实时拼接所获得的结果，满足了应急场景下对于航测所采集的若干环境影像数据图像进行实时成图的需求。其中，由于飞行器传回的影像数据可能会与全景图中已有的影像数据重叠，而飞行器每次采集所获得的影像数据对应的地理范围数据可能存在偏差，因此，仅根据飞行器当前传回的影像数据对应的地理范围数据将当前影像数据嵌入全景图中可能导致当前影像数据与全景图中已有的影像数据中重叠部分产生重映射误差，通过计算当前影像数据与全景图中已有的影像数据中重叠部分的相互关系，对当前影像数据对应的地理范围数据进行调整，能够实现通过消除图像间重映射误差的方式对当前影像数据对应的地理范围数据可能存在的偏差的优化，因此，所述步骤6还包括：步骤6.1：根据所述第二影像数据对应的地理范围数据判断所述全景图中是否存在与所述第二影像数据重叠的影像，若有则执行步骤6.2，若无则执行步骤6.3；步骤6.2：获得若干与所述第二影像数据重叠的重叠影像，分别将所述重叠影像与所述第二影像数据进行特征匹配，计算所述第二影像数据与重叠影像之间的若干第二相似变换矩阵；步骤6.3：根据所述若干第二相似变换矩阵对所述第二影像数据进行计算，获得第三影像数据，根据所述第三影像数据对应的地理范围数据将所述第三影像数据嵌入所述全景图的对应位置。
[0005]进一步的，由于对传回的影像数据和已有的数据中的重叠影像进行特征匹配的过程中可能存在误匹配的情况，图像间的误匹配即在特征匹配中找到错误的特征点，导致获得错误的当前影像数据与重叠影像间的对应关系，从而影响凭借后的图像质量，因此所述步骤6.2中将所述重叠影像与所述第二影像数据进行特征匹配后，先通过算法剔除误匹配，再计算所述第二影像数据与重叠影像之间的若干相似变换矩阵。
[0006]进一步的，若当前影像与所述重叠影像重叠度较小，则无法通过特征匹配获得足够的同名点对，从而不便于计算相似变换矩阵，因此，所述步骤6.1中，当所述全景图中的图像与所述第二影像数据重叠度达到一定阈值时执行步骤6.2，否则执行步骤6.3。
[0007]进一步的，由于飞行器每次采集所获得的影像数据对应的地理定位数据可能会存在偏差，可以理解，通过上述特征匹配的方式消除当前影像数据与所述重叠影像间的重映射误差后，可以根据所述第三影像数据和所述第二影像数据的差异优化影像数据对应的地理范围数据的误差，因此，所述步骤6.3中，获得第三影像数据后，先根据所述若干第二相似变换矩阵更新所述第三影像数据对应的地理范围数据，再将所述第三影像数据嵌入所述全景图的对应位置。
[0008]其中，当拼接次数增加时，所获得的全景图可能存在较大的累计误差，为了消除所述累计误差，修安排在每次拼接完成后对已拼接的全景图进行优化，使已有的全景图更新并作为后续收到的影像数据拼接的基础，从而消除图像拼接的累计误差，因此，所述步骤6中，根据所述第二影像数据对应的地理范围数据将所述第二影像数据嵌入所述全景图的对应位置后，先根据所述全景图和所述定位测姿数据对所述全景图进行优化，再执行所述步骤1。
[0009]其中，由于若干影像数据间会因为不同的拍摄角度、拍摄高度以及图像分辨率产生较大的差异，为了消除图像间由于采集时带来的差异，便于将若干影像数据拼接于全景
图中，所述定位测姿数据包括地理定位数据、拍摄相对航高、拍摄翻滚角、拍摄俯仰角和拍摄偏航角。
[0010]其中，由于所述影像数据经矫正后不一定是标准的矩形，因此，为了准确的确定矫正后的影像数据对应的地理范围，所述地理范围数据包括所述第二影像数据四个角点对应的地理坐标。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种航拍图像实时增量拼接系统，所述系统包括：图像获得单元，用于获得航拍采集的第一影像数据和对应的定位测姿数据；图像矫正单元，用于根据所述定位测姿数据对所述第一影像数据进行矫正，获得第二影像数据；图像处理单元，用于计算所述第二影像数据对应的地理范围数据和所述第二影像数据对应的地面分辨率，并创建和/或更新对应的全景图；图像优化单元，用于优化所述第二影像数据和/或所述全景图；图像嵌入单元，用于根据所述第二影像数据对应的地理范围数据将所述第二影像数据嵌入所述全景图的对应位置。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种航拍图像实时增量拼接装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航拍图像实时增量拼接方法，其特征在于，所述航拍图像实时增量拼接方包括：步骤1：获得飞行器传回的第一影像数据和对应的定位测姿数据；步骤2：根据所述定位测姿数据进行计算获得第一相似变换矩阵，根据所述第一相似变换矩阵对所述第一影像数据进行矫正，获得第二影像数据；步骤3：计算所述第二影像数据对应的地理范围数据和所述第二影像数据对应的地面分辨率；步骤4：判断是否存在全景图，若无则根据所述第二影像数据对应的地理范围数据和所述第二影像数据对应的地面分辨率计算行列数据，根据所述行列数据创建全景图，并执行步骤6，若有则执行步骤5；步骤5：根据所述全景图和所述第二影像数据对应的地理范围数据和所述第二影像数据对应的地面分辨率更新所述全景图的行列数据，并执行步骤6；步骤6：根据所述第二影像数据对应的地理范围数据将所述第二影像数据嵌入所述全景图的对应位置，并返回执行步骤1。2.根据权利要求1所述的一种航拍图像实时增量拼接方法，其特征在于，所述步骤6还包括：根据所述第二影像数据对应的地理范围数据判断所述全景图中是否存在与所述第二影像数据重叠的影像，若有则执行步骤6.2，若无则执行步骤6.3；步骤6.2：获得若干与所述第二影像数据重叠的重叠影像，分别将所述重叠影像与所述第二影像数据进行特征匹配，计算所述第二影像数据与重叠影像之间的若干相似变换矩阵；步骤6.3：根据所述若干第二相似变换矩阵对所述第二影像数据进行计算，获得第三影像数据，根据所述第三影像数据对应的地理范围数据将所述第三影像数据嵌入所述全景图的对应位置。3.根据权利要求2所述的一种航拍图像实时增量拼接方法，其特征在于，所述步骤6.2中将所述重叠影像与所述第二影像数据进行特征匹配后，先通过算法剔除误匹配，再计算所述第二影像数据与重叠影像之间的若干相似变换矩阵。4.根据权利要求2所述的一种航拍图像实时增量拼接方法，其特征在于，所述步骤6.1中，当所述全景图中的图像与所述第二影像数据重叠度达到一定阈值时执行步骤6.2，否则执行步骤6.3。5.根据权利要求2所述的一种航拍图像实时增量...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：成都数之联科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：