[發(fā)明專利]一種基于無人機(jī)單目傾斜的圖像拼接方法及相關(guān)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010925730.8
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN111784622B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁睿;劉夯
• 申請（專利權(quán)）人: 成都縱橫自動(dòng)化技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T5/50
• 分類號(hào): G06T5/50;G06T3/40
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 曹瑞敏

1.一種基于無人機(jī)單目傾斜的圖像拼接方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取無人機(jī)的相機(jī)發(fā)送的多張序列圖像；

獲取第一圖像的像空間-攝影旋轉(zhuǎn)矩陣；所述第一圖像為所述多張序列圖像中的第一幀圖像，所述像空間-攝影旋轉(zhuǎn)矩陣表征所述相機(jī)拍攝所述第一圖像時(shí)，所述相機(jī)的像空間坐標(biāo)系相對于攝影測量坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)向量；

獲取所述第一圖像與第二圖像的位移信息；所述第二圖像為所述多張序列圖像中，除所述第一圖像外的任意一張圖像；

根據(jù)所述位移信息，將所述第一圖像對應(yīng)的像空間坐標(biāo)系設(shè)置為圖像重建的參考坐標(biāo)系；所述參考坐標(biāo)系的x-y平面與所述攝影測量坐標(biāo)系的x-y平面平行，所述參考坐標(biāo)系的z軸正方向與所述攝影測量坐標(biāo)系的z軸負(fù)方向相同；

獲取所述第二圖像的傾斜角信息；所述傾斜角信息表征所述相機(jī)拍攝所述第二圖像時(shí)的像空間坐標(biāo)系的Z軸與所述攝影測量坐標(biāo)系的Z軸的偏移角度；

根據(jù)所述傾斜角信息和所述像空間-攝影旋轉(zhuǎn)矩陣，獲取坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)矩陣；

將所述第二圖像按照所述坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)矩陣進(jìn)行坐標(biāo)變換，以獲取每張所述序列圖像在所述攝影測量坐標(biāo)系下的待拼接圖像；所述序列圖像在像空間坐標(biāo)系的x-y平面與所述待拼接圖像在攝影測量坐標(biāo)系的x-y平面保持重合；

根據(jù)所有的所述待拼接圖像，獲取目標(biāo)圖像；所述目標(biāo)圖像表征所述相機(jī)在所述攝影測量坐標(biāo)系下采集的圖像信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述傾斜角信息通過以下方式獲?。?/p>

其中，為所述像空間坐標(biāo)系的Z軸相對于所述攝影測量坐標(biāo)系的Z軸的傾斜角信息；，為所述像空間坐標(biāo)系相對于所述攝影測量坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)向量，n_i為所述像空間坐標(biāo)系的Z軸在所述像空間坐標(biāo)系中對應(yīng)的向量，為所述像空間坐標(biāo)系的Z軸在所述攝影測量坐標(biāo)系對應(yīng)的向量；為所述攝影測量坐標(biāo)系的Z軸在所述攝影測量坐標(biāo)系中對應(yīng)的向量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)矩陣通過以下方式獲?。?/p>

其中，為所述坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)矩陣，為將進(jìn)行歸一化處理后的反對稱矩陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取第一圖像的像空間-攝影旋轉(zhuǎn)矩陣，包括：

獲取所述像空間坐標(biāo)系到攝像機(jī)坐標(biāo)系的第一旋轉(zhuǎn)矩陣；所述攝像機(jī)坐標(biāo)系是以拍攝所述第一圖像時(shí)，所述相機(jī)的中心為原點(diǎn)的空間坐標(biāo)系；

獲取所述攝像機(jī)坐標(biāo)系到無人機(jī)坐標(biāo)系的第二旋轉(zhuǎn)矩陣；所述無人機(jī)坐標(biāo)系是以拍攝所述第一圖像時(shí)，所述無人機(jī)的中心為原點(diǎn)的空間坐標(biāo)系；

獲取所述無人機(jī)坐標(biāo)系到地理坐標(biāo)系的第三旋轉(zhuǎn)矩陣；

獲取所述地理坐標(biāo)系到所述攝影測量坐標(biāo)系的第四旋轉(zhuǎn)矩陣；

將所述第四旋轉(zhuǎn)矩陣、所述第三旋轉(zhuǎn)矩陣、所述第二旋轉(zhuǎn)矩陣、所述第一旋轉(zhuǎn)矩陣依次相乘，獲取所述像空間-攝影旋轉(zhuǎn)矩陣。