数字航摄仪旋偏角修正系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种数字航摄仪旋偏角修正系统及方法，其中，该方法包括接收摄像头在预设周期内定时获取的当前航测影像；每次进行影像匹配时，将连续获取的若干张航测影像自动匹配，根据所述匹配结果计算出旋偏角的大小及方向；根据旋偏角大小及方向判断是否需要调整所述航摄相机姿态，若是，触发控制所述航摄相机驱动装置执行修正航摄相机的姿态操作。本发明专利技术提供的数字航摄仪旋偏角修正系统及方法，通过实时监控地物，自动校正航摄相机姿态弥补飞行姿态造成的旋偏角，从而实现旋偏修正的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，其中，该方法包括接收摄像头在预设周期内定时获取的当前航测影像；每次进行影像匹配时，将连续获取的若干张航测影像自动匹配，根据所述匹配结果计算出旋偏角的大小及方向；根据旋偏角大小及方向判断是否需要调整所述航摄相机姿态，若是，触发控制所述航摄相机驱动装置执行修正航摄相机的姿态操作。本专利技术提供的，通过实时监控地物，自动校正航摄相机姿态弥补飞行姿态造成的旋偏角，从而实现旋偏修正的目的。【专利说明】
本专利技术涉及航测
，尤其涉及一种。
技术介绍
伴随着科学技术的发展，航天影像和遥感航摄技术已经非常成熟；数字航摄仪通过在同一飞行平台上搭载航摄相机，获取航摄影像。在航空摄影过程中，相邻像片的主点连线与像副沿航线方向的两框标连线之间的夹角，成为航片旋偏角。航片旋偏角的产生是由于飞机在动态中进行摄影，产生左右移动，左右倾斜、航摄仪绕主光轴转动、航线改变、飞机纵轴偏离、航摄仪安装误差以及摄影时的操作误差等综合反映。实际航空摄影时，可通过设置摄影仪在其底座中的旋转角从而消除或者减小旋偏角，以达到理想的立体覆盖效果。但是在飞行平台(即飞机)上调节的装置一般做不到实时调节，往往具有很明显的滞后性，不能及时对旋偏角进行修正。这样在飞行作业中的旋偏角的影响下，影像(即航片图像)的后续处理在算法上会更加繁琐，后续处理压力较大，进而影响得出的航测数据的质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以解决上述问题。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的:—种数字航摄仪旋偏角修正系统，包括上位机、航摄相机、航摄相机驱动装置以及摄像头；所述航摄相机驱动装置用于驱动航摄相机调整姿态；所述航摄相机的光轴与所述摄像头的光轴平行，所述上位机分别与航摄相机、航摄相机驱动装置、摄像头建立串口通信连接，其中:所述上位机，用于接收摄像头在预设周期内定时获取的当前航测影像；每次进行影像匹配时，将连续获取的若干张航测影像自动匹配，根据所述匹配的结果计算出旋偏角的大小及方向；根据旋偏角大小及方向判断是否需要调整所述航摄相机的姿态，若是，触发控制所述航摄相机驱动装置执行修正航摄相机的姿态操作。相应地，本专利技术还提供了一种数字航摄仪旋偏角修正方法，包括如下步骤:接收摄像头在预设周期内定时获取的当前航测影像；每次进行影像匹配时，将连续获取的若干张航测影像自动匹配，根据所述匹配的结果计算出旋偏角的大小及方向；根据旋偏角的大小及方向判断是否需要调整航摄相机姿态，若是，触发控制航摄相机驱动装置执行修正航摄相机的姿态操作。与现有技术相比，本专利技术实施例的优点在于:本专利技术提供的一种:分析上述系统架构以及方法可知:将航摄相机和摄像头均搭载在飞行平台上，且两个拍摄设备的光轴均平行；在航摄相机进行实时航测拍摄作业同时，摄像头也对同一拍摄地区进行拍摄，获取到(由摄像头拍摄的)航测影像；将该航测影像传输至上位机，上位机可以针对连续拍摄的航测影像进行子图像匹配；(例如:基于特征的图像匹配)，然后根据匹配结果计算得到旋偏角的大小和方向；根据旋偏角大小及方向判断是否需要调整所述航摄相机姿态；若是，最后通过上位机发送控制指令，然后触发控制所述航摄相机驱动装置执行修正航摄相机的姿态操作。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的数字航摄仪旋偏角修正系统的运行示意图；图2为本专利技术实施例提供的数字航摄仪旋偏角修正系统中上位机原理结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的数字航摄仪旋偏角修正方法的流程示意图。【具体实施方式】下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。参见图1，本专利技术实施例提供了一种数字航摄仪旋偏角修正系统1，包括上位机10、航摄相机11、航摄相机驱动装置以及摄像头12 ;所述航摄相机驱动装置(未示出)用于驱动航摄相机11调整姿态；所述航摄相机11的光轴与所述摄像头12的光轴平行，所述上位机分别与航摄相机11、航摄相机驱动装置、摄像头12建立串口通信连接，其中:所述上位机，用于接收摄像头在预设周期内定时获取的当前航测影像；每次进行影像匹配时，将连续获取的若干张航测影像自动匹配，根据所述匹配的结果计算出旋偏角的大小及方向；根据旋偏角大小及方向判断是否需要调整所述航摄相机的姿态，若是，触发控制所述航摄相机驱动装置执行修正航摄相机的姿态操作。在本专利技术实施例中，分析上述系统架构以及方法可知:将航摄相机和摄像头均搭载在飞行平台上，且两个拍摄设备的光轴均平行；在航摄相机进行实时航测拍摄作业同时，摄像头也对同一拍摄地区(同一地物)进行拍摄，获取到(由摄像头拍摄的)航测影像；将该航测影像传输至上位机，上位机可以针对连续拍摄的航测影像进行子图像匹配；(例如:基于特征的图像匹配)，然后根据匹配结果计算得到旋偏角的大小和方向；判断旋偏角大小及方向判断是否需要调整所述航摄相机姿态；若是，最后通过上位机发送控制指令，然后触发控制所述航摄相机驱动装置执行修正航摄相机的姿态操作。因此，本专利技术实施例提供的数字航摄仪旋偏角修正系统，可以自动匹配确定旋偏情况，然后根据旋偏情况自动反馈控制，调整修正航摄相机的姿态。分析上述方法可知:本专利技术实施例涉及的修正系统中，其利用摄像头作为检影器，通过实时监控地物，自动校正航摄相机姿态，弥补飞行姿态造成的旋偏角，从而实现修正旋偏角的目的。本专利技术实施例设计的方案思路为:利用摄像头作为检影器，通过实时监控地物，自动校正航摄相机姿态弥补飞行姿态造成的旋偏角，从而实现旋偏修正的目的。如图1，保持航摄相机与摄像头光轴平行，此时相机拍摄与摄像头拍摄的影像一致，摄像头可定时抓取影像传输到PC上(图1中箭头A)，定时的频率根据相机拍摄影像的曝光间隔而定，一般要比曝光频率高3到5倍，大部分航空相机拍摄频率为秒数量级，摄像头获取影像一般为一秒24帧，能够满足此要求。传输到PC中的图像每3到5张进行自动匹配，计算出旋偏角的大小及方向，PC中的程序根据旋偏角大小及方向判断是否需要调整相机姿态，然后通过串口向相机固定装置发送指令修正相机姿态(图1中箭头B)。较佳地，参见图2，所述上位机10还包括旋偏角处理模块101、判定模块102和反馈控制模块103，其中:所述旋偏角处理模块101，用于利用SIFT特征算子提取若干张航测影像的影像特征；根据所述影像特征进行比较来确定同名点；根据所述同名点得到航测影像之间的旋偏角和方向；所述判定模块102，用于若旋偏角大于预设标准角度，则判定当前航摄相机需要修正姿态；所述反馈控制模块103，用于向所述航摄相机驱动装置发送调整控制指令，控制所述航摄相机驱动装置执行调整所述航摄相机姿态的操作。需要说明的是，本专利技术实施例涉及的修正系统主要基于特征的匹配；在两张影像上分别提取特征，然后对特征进行比较来确定同名点。较佳地，所述旋偏角处理模块101包括SIFT特征匹配子模块，其中:所述SIFT特征匹配子模块，用于采用SIFT算法在尺度空间进行特征检测，并确定关键点的位置和关键点所处的尺度，将关键点领域梯度的主方向作为所述关键点的方向特征；根据所述关键点的位置以及所述关键点的方向特征，确定同名点。需要说明的是:SIFT算法首先在尺度空间进行特征检测，并确定关键点(Keypoints)的位置和关键点所处的尺度，然后使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字航摄仪旋偏角修正系统，其特征在于，包括上位机、航摄相机、航摄相机驱动装置以及摄像头；所述航摄相机驱动装置用于驱动航摄相机调整姿态；所述航摄相机的光轴与所述摄像头的光轴平行，所述上位机分别与航摄相机、航摄相机驱动装置、摄像头建立串口通信连接，其中：所述上位机，用于接收摄像头在预设周期内定时获取的当前航测影像；每次进行影像匹配时，将连续获取的若干张航测影像自动匹配，根据所述匹配的结果计算出旋偏角的大小及方向；根据旋偏角大小及方向判断是否需要调整所述航摄相机的姿态，若是，触发控制所述航摄相机驱动装置执行修正航摄相机的姿态操作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李英成，李海园，刘晓龙，罗祥勇，朱逢洲，
申请(专利权)人：中测新图北京遥感技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：