一种基于飞机姿态的虚拟相机图像重投影方法技术

本申请提供一种基于飞机姿态的虚拟相机图像重投影方法，方法包括：步骤1：建立相机坐标系、像素坐标系与导航坐标系，通过导航坐标系投影到相机坐标系，再由相机坐标系投影到像素坐标系，建立实际采集图像从导航坐标系到像素坐标系下的转换关系，获得目标点在像素坐标系下的坐标u、v和导航坐标系下的三轴坐标x

【技术实现步骤摘要】
一种基于飞机姿态的虚拟相机图像重投影方法


[0001]本申请涉及飞控领域，具体涉及一种基于飞机姿态的虚拟相机图像重投影方法。

技术介绍

[0002]机载前视相机是飞机进行地面站指控与机载视觉导航的必要载荷，能够完成图像采集与传输等功能，支撑飞机完成卫星拒止条件下的自主起降和飞行。受地面飞行员视角需求和成本可靠性等因素影响，飞机前视相机通常直接固连于机体，相机视角会随飞机姿态变化而变化，在视觉引导飞行下飞机难以直接基于图像变化进行自主飞行轨迹控制。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：提出一种基于飞机姿态的虚拟理想相机图像重投影方法，通过飞机实时姿态和实际图像信息完成飞机理想姿态下的虚拟相机视角图像重投影，实现图像变化中姿态和轨迹信息的解耦，消除飞机姿态动态变化对图像的影响。
[0004]专利技术技术解决方案：一种基于飞机姿态的虚拟相机图像重投影方法，方法包括：
[0005]步骤1：建立相机坐标系、像素坐标系与导航坐标系，通过导航坐标系投影到相机坐标系，再由相机坐标系投影到像素坐标系，建立实际本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于飞机姿态的虚拟相机图像重投影方法，其特征在于，方法包括：步骤1：建立相机坐标系、像素坐标系与导航坐标系，通过导航坐标系投影到相机坐标系，再由相机坐标系投影到像素坐标系，建立实际采集图像从导航坐标系到像素坐标系下的转换关系，获得目标点在像素坐标系下的坐标u、v和导航坐标系下的三轴坐标x
w
、y
w
、z
w
的转换关系；步骤2：根据目标点在像素坐标系下的坐标u、v和导航坐标系下的三轴坐标x
w
、y
w
、z
w
的转换关系，得到飞机实际姿态下图像的像素投影坐标W的数学式；根据所述W获得飞机理想姿态下的虚拟相机视角图像像素投影W'的数学式；步骤3：根据所述虚拟相机视角图像像素投影W'的数学式，计算W'。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1具体包括：步骤11：建立相机坐标系、像素坐标系、导航坐标系；步骤12：采集飞机实际俯仰角θ，飞机实际滚转角φ，飞机实际偏航角γ，相机内参矩阵K；步骤13：根据所述飞机实际俯仰角θ，飞机实际滚转角φ，飞机实际偏航角γ，计算飞机实际姿态旋转矩阵R；步骤14：预设目标点在导航坐标系下的三轴坐标x
w
、y
w
、z
w
；预设相机在导航坐标系下的三轴坐标x
f
、y
f
、z
f
；步骤15：根据三轴坐标x
w
、y
w
、z
w
和三轴坐标x
f
、y
f
、z
f
，获得目标点在像素坐标系下的坐标u、v和导航坐标系下的三轴坐标x
w
、y
w
、z

【专利技术属性】
技术研发人员：倪静，马波，魏豪，王瑞，祝宏远，胡逸雯，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：