[發明專利]一種無人機圖像實時拼接的方法

無效

• 申請號: 201210405745.7
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN102982515A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 郭博雷;王勇
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十七研究所
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T3/40;G06T5/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

技術領域

本發明涉及圖像拼接領域，尤其涉及一種無人機圖像實時拼接的方法。

背景技術

目前,現有圖像拼接方法眾多，但均是從圖像本身出發，采用頻域等方法進行拼接，因圖像數據量大，拼接速度往往不盡如人意。隨著無人機技術日趨成熟，使用無人機搭載光電探測器執行戰場偵察任務，及時獲得敵方陣地全景圖像信息，已經成為世界各軍事強國最重要的偵察手段，也是滿足未來天地一體化作戰不可缺少的組成部分。無人機的最終落腳點在使用上,有了清晰的視頻圖像并不能完全滿足現代化作戰需求,關鍵是如何把無人機航拍序列圖像實時拼接為敵方陣地或重要目標的全景圖像，才能為戰場指揮官決策提供有效的情報支持。在復雜作戰環境下，無人機圖像實時拼接技術已是國內外研究的熱點，也是實現無人機作戰情報綜合處理亟待解決的問題，但至今均未取得關鍵性突破，國內無人機圖像實時拼接技術仍處于實驗驗證階段，尚無相關成果報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種無人機圖像實時拼接的方法，能夠快速獲取無人機圖像的走向趨勢，保證了無人機圖像拼接的實時性。

本發明采用下述技術方案：一種無人機圖像實時拼接方法，包括以下步驟：

（1）、實時獲取無人機下傳的圖像數據，并實時獲取與圖像數據同步下傳的無人機GPS、姿態、高度、速度、相機參數信息；

（2）、根據步驟（1）的信息對得到的圖像進行處理變換，得到預處理后的圖像進入步驟（3）；

（3）、對待拼接圖像和已拼接圖像進行整體動態圖像修正；

（4）、根據無人機航向判斷圖像重疊區域，獲取模板，進行模板匹配并進行圖像融合；

（5）、完成該幀圖像的拼接，然后進入步驟（1），進行下一幀的圖像拼接。

所述的步驟（2）中所述的處理變換包括圖像復原、圖像增強、幾何校正、空間變換中的一種或任意幾種。

所述的空間變換為平移、旋轉、縮放、錯切、投影變換中的一種或幾種。

所述的圖像增強是采用直方圖規定化方法，圖像增強后，使用均值濾波進行圖像去噪。

本發明以實時獲取的無人機飛行圖像為基礎，借助無人機圖像同步下傳的無人機GPS、高度、姿態、速度和相機參數信息對圖像進行處理變換和動態校正，能夠快速獲取無人機圖像的走向趨勢，縮小匹配搜索范圍，使得匹配時間小于無人機下傳相鄰圖像的跨度實踐，保證了無人機圖像拼接的實時性。本發明主要用于實現復雜作戰環境下，可顯著提高我軍無人機系統的實際作戰水平和戰場感知能力，為下一步多機圖像實時拼接應用奠定技術基礎。

附圖說明

圖1為本發明的方法流程圖；

圖2為獲取的無人機圖像的截圖；

圖3為旋轉坐標系圖；

圖4為圖2的圖像拼接圖；

圖5為圖像拼接的全局示意圖。

具體實施方式

本發明利用無人機拍攝的圖像都有與圖像對應的GPS坐標、高度、速度、以及姿態信息等參數數據匹配的優勢條件，提出了一種結合無人機飛行參數進行無人機圖像實時拼接的方法，來完成無人機圖像的實時、快速拼接。如圖1所示，包括以下步驟：

（1）、實時獲取無人機下傳的圖像數據，并實時獲取與圖像數據同步下傳的無人機GPS、姿態、高度、速度、相機參數信息；

（2）、根據步驟（1）的信息對得到的圖像進行處理變換，得到預處理后的圖像后進入步驟（3）；

（3）、對待拼接圖像和已拼接圖像進行整體動態圖像修正；

（4）、根據無人機航向初步判斷圖像重疊區域，獲取模板，進行模板匹配并進行圖像融合；

（5）、完成該幀圖像的拼接，然后進入步驟（1），進行下一幀的圖像拼接。