[發明專利]一種計算航拍圖像的像素點與GPS對應關系的方法及系統

在審

• 申請號: 201711485870.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108320309A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 張超;何寅;雷卓;楊飛
• 申請（專利權）人: 寧波諾視智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/80
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(普通合伙) 33243
• 代理人: 龍洋

1.一種計算航拍圖像的像素點與GPS對應關系的方法，其特征在于，包括步驟：

利用相機標定技術對航拍圖像進行矯正；

將矯正后的航拍圖像映射至預設三維空間；

結合飛行器平臺的GPS信息計算所述矯正后的航拍圖像中的測量點對應的GPS位置。

2.根據權利要求1所述的一種計算航拍圖像的像素點與GPS對應關系的方法，其特征在于，所述結合飛行器平臺的GPS信息計算所述矯正后的航拍圖像中的測量點對應的GPS位置的步驟具體包括：

使用所述三維空間的旋轉矩陣計算所述航拍圖像矯正的坐標變換；

通過所述旋轉矩陣得出目標測量點在預設三維空間的坐標。

3.根據權利要求2所述的一種計算航拍圖像的像素點與GPS對應關系的方法，其特征在于，所述使用所述三維空間的旋轉矩陣計算所述航拍圖像矯正的坐標變換的步驟具體包括：

設歐拉角偏航、俯仰和滾轉的角度為α，β，γ；

將所述預設三維空間的旋轉矩陣表示為如下3×3的矩陣：

其中，

4.根據權利要求2所述的一種計算航拍圖像的像素點與GPS對應關系的方法，其特征在于，還包括步驟：

將所述目標測量點在預設三維空間的坐標與相機參數結合，計算任意兩個目標測量點之間的距離。

5.根據權利要求4所述的一種計算航拍圖像的像素點與GPS對應關系的方法，其特征在于，所述將所述目標測量點在預設三維空間的坐標與相機參數結合，計算任意兩個目標測量點之間的距離的步驟具體包括：

其中，(x₁，y₂)和(x₂，y₂)是點P₁和點P₂在預設空間內x軸和y軸上的坐標。

6.一種計算航拍圖像的像素點與GPS對應關系的系統，其特征在于，包括：

矯正模塊，用于利用相機標定技術對航拍圖像進行矯正；

映射模塊，用于將矯正后的航拍圖像映射至預設三維空間；

計算模塊，用于結合飛行器平臺的GPS信息計算所述矯正后的航拍圖像中的測量點對應的GPS位置。

7.根據權利要求6所述的一種計算航拍圖像的像素點與GPS對應關系的系統，其特征在于，所述計算模塊具體包括：

坐標變換單元，用于使用所述三維空間的旋轉矩陣計算所述航拍圖像矯正的坐標變換；

坐標確定單元，用于通過所述旋轉矩陣得出目標測量點在預設三維空間的坐標。

8.根據權利要求7所述的一種計算航拍圖像的像素點與GPS對應關系的系統，其特征在于，所述坐標變換單元具體用于：

設歐拉角偏航、俯仰和滾轉的角度為α，β，γ；

將所述預設三維空間的旋轉矩陣表示為如下3×3的矩陣：

其中，

9.根據權利要求7所述的一種計算航拍圖像的像素點與GPS對應關系的系統，其特征在于，還包括：

估算模塊，用于將所述目標測量點在預設三維空間的坐標與相機參數結合，計算任意兩個目標測量點之間的距離。

10.根據權利要求9所述的一種計算航拍圖像的像素點與GPS對應關系的系統，其特征在于，所述估算模塊具體用于：

其中，(x₁，y₁)和(x₂，y₂)是點P₁和點P₂在預設空間內x軸和y軸上的坐標。