[發明專利]航空相機傾斜圖像的拼接方法、裝置、終端及存儲介質

在審

• 申請號: 201910828219.3
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN112449100A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 張雪菲;劉志明;王昊;匡海鵬;李清軍;李昕陽
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/262;H04N5/265
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

1.一種航空相機傾斜圖像的拼接方法，其特征在于，其包括：

獲取航空相機拍攝的多張傾斜圖像，并將每張傾斜圖像分別劃分為多幀圖像；

計算每幀圖像的每行像素在地面對應的第一成像區域的長度和寬度；

獲取航空相機垂直拍攝時，相機視軸中心處一行像素在地面對應的第二成像區域的長度和寬度；

計算每個第一成像區域的長度和寬度與所述第二成像區域的長度和寬度的比值得到復原因子，并根據所述復原因子對每幀圖像的每行像素進行等比例拉伸；

將拉伸后的同一圖像的多幀圖像拼接為一條傾斜圖像帶，得到多條傾斜圖像帶，再將相鄰的傾斜圖像帶進行拼接，得到全景傾斜圖。

2.根據權利要求1所述的航空相機傾斜圖像的拼接方法，其特征在于，所述計算每幀圖像的每行像素在地面對應的第一成像區域的長度和寬度的步驟，包括：

將每幀圖像按像素進行劃分；

獲取每個像素對應的地面區域的經緯度信息；

確認每行像素對應的第一成像區域；

根據每個像素的經緯度信息計算每個第一成像區域的長度和寬度。

3.根據權利要求2所述的航空相機傾斜圖像的拼接方法，其特征在于，所述獲取每個像素對應的地面區域的經緯度信息的步驟，包括：

構建地球坐標系、地理坐標系、飛機坐標系和相機成像視軸坐標系；

獲取飛機當前的經緯度信息、高度信息、姿態信息和航空相機的視軸角信息；

通過齊次坐標變化方法計算得到每個像素對應的地面區域在所述地理坐標系下的指向，再結合預設的地球橢球模型和數字高程模型確定每個像素對應的地面區域的經緯度信息。

4.根據權利要求3所述的航空相機傾斜圖像的拼接方法，其特征在于，所述根據每個像素的經緯度信息計算每個第一成像區域的長度和寬度的步驟，包括：

確認所述第一成像區域A、B、C、D四個頂點的經緯度信息，其中，AB為所述第一成像區域的長度，AD為所述第一成像區域的寬度；

計算所述地球坐標系下OA與OB之間的第一夾角以及OA與OD之間的第二夾角，O為所述地球坐標系的坐標原點；

根據所述第一夾角、地球半徑計算AB的長度，根據所述第二夾角、地球半徑計算AD的長度，得到所述第一成像區域的長度和寬度。

5.根據權利要求1所述的航空相機傾斜圖像的拼接方法，其特征在于，所述獲取航空相機垂直拍攝時，相機視軸中心處一行像素在地面對應的第二成像區域的長度和寬度的步驟，包括：

獲取飛機飛行的高度H、航空相機的焦距f；

獲取航空相機垂直向下拍攝的垂直圖像；

將所述垂直圖像劃分為多幀圖像，并選取最中心的目標幀圖像；

將所述目標幀圖像按像素劃分，并確認所述目標幀圖像的最中心的目標行像素；

確認所述目標行像素在地面對應的所述第二成像區域；

根據每個像素的像元尺寸、所述目標行像素的像素個數、所述高度H和所述焦距f計算得到所述第二成像區域的長度和寬度。

6.根據權利要求1所述的航空相機傾斜圖像的拼接方法，其特征在于，所述計算每個第一成像區域的長度和寬度與所述第二成像區域的長度和寬度的比值得到復原因子，并根據所述復原因子對每幀圖像的每行像素進行等比例拉伸的步驟，包括：

計算所述第一成像區域的長度與所述第二成像區域的長度的比值，得到每個第一成像區域的行向復原因子；

計算所述第一成像區域的寬度與所述第二成像區域的寬度的比值，得到每個第一成像區域的列向復原因子；

將每個第一成像區域對應的像素行按所述行向復原因子和所述列向復原因子進行等比例拉伸，并將拉伸后的像素行組成一幀圖像。