[發明專利]一種大幅面等效中心投影影像無縫拼接方法

有效

• 申請號: 201810426652.X
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108955642B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 李春梅
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: G01C11/02
• 分類號: G01C11/02;G01C11/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種大幅面等效中心投影影像無縫拼接方法，其特征在于包括以下步驟：

(a)基于旋轉相機系統的旋轉影像采集；

(b)根據旋轉攝影時全站儀提供的水平角讀數將旋轉影像糾正到選定的基準面上，完成旋轉影像投影變換；

(c)根據旋轉影像重疊范圍內匹配獲得的高精度同名像點，利用顧及相機位姿偏移的旋轉影像精密相對定向模型求出旋轉影像的精確相對方位元素；

(d)按照相對定向模型求得的精確方位元素將旋轉影像糾正到參考平面上并實現大幅面等效中心投影影像無縫拼接；

(e)拼接精度評定，通過相對定向后旋轉影像上同名特征點的單位權中誤差估算拼接精度；

所述步驟(b)中以正對被攝面的影像為基準影像，其空間直角坐標系為系統坐標系S-xyz，旋轉影像以基準影像為基準繞y軸向右旋轉角攝影所獲，基準影像的旋轉影像ω_i＝κ_i＝0，設(x_i，y_i)和(x_i0，y_i0)分別為空間點在旋轉影像上的坐標及在基準影像面上的坐標，f為焦距，旋轉影像P_i的旋轉角為由共線方程可得旋轉影像與投影變換后影像相應像點之間的坐標關系式：

對應的旋轉矩陣R_i為：

所述步驟(c)中設投影變換后旋轉影像上某一像點坐標為(x_i，y_i)，經過微小旋轉和平移后的坐標為(x′_i，y′_i)，旋轉影像攝影中心相對于基準影像攝影中心的坐標微小偏移量為相對定向模型為：

2.如權利要求1所述的一種大幅面等效中心投影影像無縫拼接方法，其特征在于：所述步驟(a)中的旋轉相機系統包括旋轉平臺、相機、攝影控制與影像處理裝置三部分，所述旋轉平臺包括全站儀、螺栓和三腳架，所述全站儀和三腳架通過螺栓相連，所述全站儀通過金屬連接塊和相機相連，所述相機通過USB數據線與攝影控制與影像處理裝置相連。

3.如權利要求1所述的一種大幅面等效中心投影影像無縫拼接方法，其特征在于：所述步驟(d)中，對于非重疊區域直接取對應投影變換影像上的灰度值，重疊區域旋轉影像拼接分水平和垂直方向分別處理。

4.如權利要求1所述的一種大幅面等效中心投影影像無縫拼接方法，其特征在于：所述步驟(e)中，設n為特征點個數×2，t為未知數個數，V為特征點在基準影像與相對定向后待拼接旋轉影像上的坐標差，通過相對定向后旋轉影像上同名特征點的單位權中誤差估算拼接精度m的計算公式為：