[發(fā)明專利]基于不完備姿軌信息的高精度異時圖像拼接及校正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810584889.0
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108986025B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梅少輝;田晉;張易凡;孫俊;彭楊;陳文
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/50;G06V10/46
• 代理公司: 廈門致群財富專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35224
• 代理人: 劉兆慶;張謙

1.基于不完備姿軌信息的高精度異時圖像拼接及校正方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、根據(jù)陀螺儀角速度和衛(wèi)星在待拼接的兩幅條帶圖像下的姿態(tài)信息解算其相應(yīng)時刻的方向余弦矩陣；

S2、根據(jù)步驟S1中得到的兩個時刻對應(yīng)的方向余弦矩陣，得到兩幅圖像相對于導(dǎo)航系的對應(yīng)關(guān)系，也即確定原始線陣掃描圖像與當前圖像的位置對應(yīng)關(guān)系；

S3、利用SIFT特征點匹配進行圖像校正，確定兩幅條帶圖像的詳細位置對應(yīng)關(guān)系，并完成圖像拼接；

所述步驟S3具體包括以下步驟：

S31、輸入待拼接圖像；

S32、對待拼接的圖像進行SIFT特征點匹配：確定初始匹配點，將其作為匹配的初值，固定參考圖像的匹配點；

S33、利用待拼接圖像上的初始匹配點建立搜索窗口，使用相關(guān)系數(shù)法搜索最佳匹配點位，通過設(shè)置相關(guān)系數(shù)閾值將小于該閾值的匹配點剔除；

S34、最小二乘匹配：之后利用最小二乘匹配方法提高匹配的精度，最終得到高精度的匹配點坐標；

S35、計算圖像間的變換參數(shù)：利用仿射變換模型計算參考圖像與待拼接圖像之間的變換參數(shù)；

S36、圖像拼接：根據(jù)匹配提純后的特征點對確定融合區(qū)域，對兩幅待拼接的圖像進行圖像融合；

所述步驟S33中采用相關(guān)系數(shù)法進行匹配檢核和最小二乘匹配，相關(guān)系數(shù)的定義式如下：

式中：f_i,j為參考圖像子窗口中(i,j)處的像素灰度值；g(x,y)_i,j為匹配圖像中以參考點(x,y)為中心的搜索區(qū)域(i,j)處的像素灰度值；為窗口內(nèi)的平均值。

2.如權(quán)利要求1所述的基于不完備姿軌信息的高精度異時圖像拼接及校正方法，其特征在于：所述步驟S1具體包括以下步驟：

S11、計算載體系相對于慣性系的角速度在導(dǎo)航系中的投影；

S12、計算地球系相對于慣性系的角速度在導(dǎo)航系中的投影；

S13、計算導(dǎo)航系相對于地球的角速度；

S14、計算載體相對于導(dǎo)航系的角速度并用四元數(shù)表示；

S15、根據(jù)四元數(shù)姿態(tài)傳遞方程分別求解兩個時刻方向余弦矩陣。