[實(shí)用新型]一種無(wú)人機(jī)航攝立體成像處理設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120167376.3
• 申請(qǐng)日: 2011-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN202075794U
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段連飛;徐甲;姚樹良;王小中;陳剛;李玉閣;李光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 段連飛
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;H04N5/225
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務(wù)所 34116
• 代理人: 丁瑞瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及成像設(shè)備，具體地說(shuō)是涉及一種無(wú)人機(jī)航攝立體成像處理設(shè)備。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)通過(guò)光電和數(shù)碼平臺(tái)獲得空間的二維信息，而后進(jìn)行判讀，該設(shè)備采用雙目立體視覺技術(shù)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)場(chǎng)景的三維再現(xiàn)，并完成對(duì)景物的空間定位。光電和數(shù)碼平臺(tái)獲得的影像可以提取目標(biāo)的二維信息，但無(wú)法得到目標(biāo)的深度信息。獲取影像中的目標(biāo)的空間立體信息是無(wú)人機(jī)航攝影像應(yīng)用的難點(diǎn)問(wèn)題。

從當(dāng)前無(wú)人機(jī)航攝影像處理技術(shù)及其處理設(shè)備現(xiàn)狀來(lái)看，主要存在以下幾個(gè)方面的缺點(diǎn)：

（1）缺少系統(tǒng)性的立體定位處理技術(shù)。

多數(shù)無(wú)人機(jī)沒有采用立體定位處理技術(shù)，僅僅使用獲取的像片進(jìn)行簡(jiǎn)單的圖像判讀和分析使用。

（2）缺少實(shí)現(xiàn)立體成像處理的設(shè)備。

現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)主要采用單傳感器對(duì)地面進(jìn)行航攝，每個(gè)攝站僅能夠獲取一幅影像，沒有充分利用每個(gè)攝站的航攝信息，同時(shí)也沒有立體成像處理的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種無(wú)人機(jī)航攝立體成像處理設(shè)備，針對(duì)無(wú)人機(jī)航攝像片現(xiàn)有技術(shù)和處理方法存在的問(wèn)題，立足雙攝像機(jī)無(wú)人機(jī)航攝處理，重點(diǎn)研究了在無(wú)人機(jī)上組建雙目立體視覺系統(tǒng)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地面景物的立體定位。

本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題的：一種無(wú)人機(jī)航攝立體成像處理設(shè)備，包括圖像捕獲模塊、攝像機(jī)標(biāo)定模塊、圖像預(yù)處理模塊、攝像機(jī)內(nèi)方位標(biāo)定模塊、攝像機(jī)外方位標(biāo)定模塊、立體匹配模塊和三維重建模塊，所述圖像捕獲模塊同時(shí)連接攝像機(jī)標(biāo)定模塊及圖像預(yù)處理模塊，圖像預(yù)處理模塊輸出端連接到立體匹配模塊的輸入端，立體匹配模塊的輸出端、攝像機(jī)內(nèi)方位標(biāo)定模塊的輸出端，以及攝像機(jī)外方位標(biāo)定模塊的輸出端同時(shí)連接到三位重建模塊。

該實(shí)用新型進(jìn)一步具體為：

所述圖像捕獲模塊包括前CCD攝像機(jī)、后CCD攝像機(jī)、圖像采集卡，前CCD攝像機(jī)、后CCD攝像機(jī)輸入端連接到攝像機(jī)內(nèi)方位標(biāo)定模塊，輸出端連接到圖像采集卡，圖像采集卡的輸出端連接到圖像預(yù)處理模塊。

所述圖像采集卡包括依序連接的低通濾波器、采樣保持電路、A/D?轉(zhuǎn)換器、圖像存儲(chǔ)單元、CPU以及顯示器。。

所述圖像預(yù)處理模塊包括圖像增強(qiáng)單元、圖像恢復(fù)單元、噪聲平滑濾波單元和幾何校正單元，圖像采集卡的輸出端同時(shí)連接到圖像增強(qiáng)單元、圖像恢復(fù)單元、噪聲平滑濾波單元和幾何校正單元的輸入端，圖像增強(qiáng)單元、圖像恢復(fù)單元、噪聲平滑濾波單元和幾何校正單元的輸出端連接到立體匹配模塊。

所述立體匹配模塊包括依序連接的特征提取單元和特征匹配單元，所述攝像機(jī)內(nèi)方位標(biāo)定模塊包括控制場(chǎng)單元、特征提取單元，以及攝像機(jī)內(nèi)方位元素解算單元，所述前CCD攝像機(jī)、后CCD攝像機(jī)輸入端連接到攝像機(jī)內(nèi)方位標(biāo)定模塊的控制場(chǎng)單元，所述圖像預(yù)處理模塊的圖像增強(qiáng)單元、圖像恢復(fù)單元、噪聲平滑濾波單元和幾何校正單元的輸出端同時(shí)連接到立體匹配模塊的特征提取單元和攝像機(jī)內(nèi)方位標(biāo)定模塊的特征提取單元，所述攝像機(jī)內(nèi)方位標(biāo)定模塊包括GPS和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、攝像機(jī)外方位元素解算單元，所述立體匹配模塊的特征匹配單元的輸出端、攝像機(jī)內(nèi)方位標(biāo)定模塊的攝像機(jī)內(nèi)方位元素解算單元的輸出端，以及攝像機(jī)外方位標(biāo)定模塊的攝像機(jī)外方位元素解算單元的輸出端同時(shí)連接到三維重建模塊的空間坐標(biāo)計(jì)算單元，所述三維重建單元還包括連接到空間坐標(biāo)計(jì)算單元輸出端的深度圖生成單元。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：解決了以下技術(shù)問(wèn)題：

1．雙目立體視覺模型的創(chuàng)建。

根據(jù)雙目立體視覺的基本原理，研究出一套適合無(wú)人機(jī)航攝像片獲取立體影像的模型，實(shí)現(xiàn)深度信息的提取。

2．?dāng)z像機(jī)的標(biāo)定技術(shù)。

針對(duì)三維重建需要內(nèi)外方位元素，提出使用控制場(chǎng)標(biāo)定的方法進(jìn)行攝像機(jī)的內(nèi)方位元素的標(biāo)定，提高了標(biāo)定精度。

3．景物的三維重建技術(shù)。

采用基于邊緣特征提取的立體匹配方法，實(shí)現(xiàn)三維重建。

與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1．操作簡(jiǎn)單，系統(tǒng)只需很少的人工干預(yù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的三維定位，克服傳統(tǒng)處理方法需要大量人工復(fù)雜操作的缺點(diǎn)。

2．深度信息精度效果好，基于雙目立體視覺的立體定位系統(tǒng)能快速、準(zhǔn)確、靈活的對(duì)目標(biāo)進(jìn)行空間定位，而傳統(tǒng)的做法需要大量的地面控制點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。