[發明專利]一種無人機影像高效處理系統

有效

• 申請號: 201710747601.2
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107371040B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 扆冰禮
• 申請（專利權）人: 荊門程遠電子科技有限公司
• 主分類號: H04N21/234
• 分類號: H04N21/234;H04N21/44;H04N21/643;H04N5/262
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供的一種無人機影像高效處理系統，改進了無人機影像采集與傳輸時所涉及的影像壓縮編碼技術和網絡傳輸技術等關鍵技術，改進了無人機影像拼接融合方法，實現了無人機航攝影像采集、傳輸與高效處理系統，系統在手機端基于Android環境編程實現了無人機航攝影像的采集、壓縮編碼與實時傳輸等功能。在服務器端實現傳輸視頻的解碼播放和存儲，同時可以將存儲的影像進行重疊度的判斷，并根據判斷結果指導影像的抽稀，抽稀處理之后選取部分影像進行拼接處理，即保證了拼接的質量又提高了區域的拼接速度。系統可以滿足實時采集與傳輸的要求，可以實現無控制點的情況下無人機影像的拼接和處理，并獲得較好的視覺效果。

技術領域

本發明涉及一種無人機影像處理系統，特別涉及一種無人機影像的高效采集、傳輸和處理系統，屬于無人機攝影測量技術領域。

背景技術

無人機遙感系統是指利用先進的無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、遙測遙控技術、通訊技術、GPS差分定位技術和遙感應用技術，自動、智能、快速地獲取地面遙感信息的系統。無人機遙感系統彌補了低空、高分辨率遙感發展的缺陷，成為低空高分辨率遙感數據實時獲取與處理的重要手段，它可以在短時間內獲取地面高精度的遙感影像信息，在對時效性要求較高的遙感災害監測、自然災害預警、地圖規劃等領域中具有一定的實用價值。

無人機遙感系統的優勢主要體現在：第一，能夠彌補衛星遙感訪問周期的限制，能夠很好的彌補衛星遙感和航空攝影測量容易受惡劣天氣因素(比如多云霧天氣、雷雨天氣)的影響而導致地面影像信息獲取能力不足的缺陷；第二，無人機的操作相對比較容易，一般人員不需要經過很復雜的培訓，即可完成無人機的基本操作，獲取滿足實際需求的影像信息；第三，無人機的起飛方式比較多樣，不需要專門的起飛和降落跑道；第四，無人機不需要額外申請空域，因為無人機的飛行高度一般小于1000米，而國家對于千米以下的空域是一般不實行管制，這就更加凸顯了無人機的便捷性，可以在法律允許的范圍內隨時獲取感興趣區域的影像信息，而且無人機可以拍攝得到感興趣區域的高分辨率、高定位精度的影像，增加了處理的精度；第五，無人機遙感系統的組建和運行的成本相對來說是極低的，可以承受更大的飛行風險，尤其是在高危任務的執行方面更具優勢。

由于無人機遙感系統具有快速、準確、安全、經濟等一系列優勢，目前無人機遙感系統的集成與開發已成為熱點。目前無人機遙感系統的現實需求是非常龐大的，在許多領域都發揮了至關重要的作用。無人機遙感系統被廣泛的應用于水域動態監測、大比例尺測圖、數字城市三維模型建立、南極海冰監測、土地資源勘查、新農村規劃與建設等各種應用中。

但現有技術的無人機影像高效處理依然存在一些問題：

一是無人機影像采集與傳輸時所涉及的影像壓縮編碼技術和網絡傳輸技術等關鍵技術。在影像壓縮編碼領域，由于現有技具數據壓縮比、網絡適應能力較差，不能很好地滿足無人機影像實時傳輸對帶寬的要求，不能對無人機采集的視頻影像進行編碼壓縮，不能減少影像幀之間的冗余信息以滿足網絡實時傳輸對帶寬的需求。在傳輸協議上現有技術的TCP協議無法滿足數據實時傳輸對帶寬的要求；而單獨的UDP協議是面向不可靠連接的，它在提高實時傳輸速度的同時，卻不能保證影像實時傳輸的質量，不能夠獲得較好的傳輸效果，傳輸獲得的影像數據不能夠滿足影像后續處理的要求。

二是現有技術的無人機影像拼接融合方法存在一些問題，現有技術利用歐式距離比值法尋找參考特征點的最優匹配點，實現影像的粗匹配。因為基于歐氏距離比值法粗匹配之后影像間存在一些誤匹配的點對，接下來使用RANSAC精匹配算法剔除其中的誤匹配點對，從而在得到兩幅待拼接影像的變換模型參數的同時提高特征匹配的精度。最后對影像拼接的重疊區域進行處理，直接平均法計算簡單，但無法實現影像的平滑過渡，小波變換法算法本身復雜度較高，計算時間較長，無法滿足高時效的應用需求。不能實現兩幅影像的平滑過渡，不能得到理想的融合效果。