[發(fā)明專利]航拍圖像的視覺對位算法篩選及參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011232813.5
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112508997B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張興旺
• 申請（專利權(quán)）人: 霸州嘉明揚(yáng)科技有限公司
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/33;G06T7/73
• 代理公司: 北京睿博行遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11297
• 代理人: 龔家驊

1.航拍圖像的視覺對位算法篩選及參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：航拍圖像獲取單元，搭載于航拍器上，用于獲取航拍圖像；航拍圖像存儲單元，用于存儲獲取到的航拍圖像；模擬圖庫單元，用于存儲進(jìn)行對位的模擬圖像，以及存儲所述模擬圖像對應(yīng)的特征形狀相對的平移距離、轉(zhuǎn)動(dòng)角度、平移速度、轉(zhuǎn)動(dòng)速度和軌跡的計(jì)算值；其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：航拍圖像處理單元，用于對航拍圖像進(jìn)行直方圖匹配分析，得到航拍圖像的像素-頻率分布規(guī)律，以及得到航拍圖像的直方圖匹配波形規(guī)律；航拍圖像特征分析單元，用于對存儲的航拍圖像進(jìn)行特征分析，得到航拍圖像相對應(yīng)的特征對位數(shù)據(jù)，所述特征對位數(shù)據(jù)至少包括：平移距離、轉(zhuǎn)動(dòng)角度、平移速度、轉(zhuǎn)動(dòng)速度和軌跡；特征識別單元，用于基于得到的航拍圖像的像素-頻率分布規(guī)律，以及航拍圖像的直方圖匹配波形規(guī)律，從預(yù)設(shè)的3種特征識別算法中，選取一種與航拍圖像的像素-頻率分布規(guī)律，以及直方圖匹配波形規(guī)律相匹配的特征識別算法；參數(shù)設(shè)置單元，用于設(shè)置所述特征識別算法的算法處理參數(shù)；對位匹配單元，用于采用選取的所述特征識別算法對存儲的航拍圖像中的圖像進(jìn)行特征形狀識別，得到航拍圖像中所述特征形狀相對的平移距離、轉(zhuǎn)動(dòng)角度、平移速度、轉(zhuǎn)動(dòng)速度和軌跡的計(jì)算值，并確定所述平移距離、轉(zhuǎn)動(dòng)角度、平移速度、轉(zhuǎn)動(dòng)速度和軌跡的計(jì)算值分別與所述模擬圖像庫存儲的特征形狀的平移距離、轉(zhuǎn)動(dòng)角度、平移速度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度之間的偏差值；參數(shù)調(diào)整單元，用于比較所述偏差值與設(shè)定的閾值范圍，若所述偏差值處于閾值范圍內(nèi)，則保存所述特征識別算法、算法處理參數(shù)、平移距離、轉(zhuǎn)動(dòng)角度、平移速度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度偏差值；若所述偏差值處于閾值范圍外，則發(fā)送命令至參數(shù)設(shè)置單元，重新設(shè)置所述特征識別算法的算法處理參數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述航拍圖像處理單元，對航拍圖像進(jìn)行直方圖匹配分析，得到航拍圖像的像素-頻率分布規(guī)律，以及得到航拍圖像的直方圖匹配波形規(guī)律的方法執(zhí)行以下步驟：對航拍圖像進(jìn)行二值化，得到二值化的航拍圖像；對二值化的圖像進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到圖像中的像素分布規(guī)律，得到每個(gè)像素的頻次數(shù)，進(jìn)而得到航拍圖像的像素-頻率分布規(guī)律；繪制二值化的圖像直方圖，將二值化的圖像的直方圖經(jīng)過如下公式處理：得到二值化的直方圖分別在紅、綠和藍(lán)的三種色彩空間的分量，針對每個(gè)色彩分量取平均值，繪制新的相直方圖；其中，N為在每個(gè)色彩空間下的像素個(gè)數(shù)，H_ri為每個(gè)色彩空間下每個(gè)像素值對應(yīng)的紅色分量值，H_gi為每個(gè)色彩空間下每個(gè)像素值對應(yīng)的綠色分量值，為每個(gè)色彩空間下每個(gè)像素值對應(yīng)的藍(lán)色分量值。

3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的3種特征識別算法使用如下公式進(jìn)行表示：其中，S1和S2分別表示航拍圖像和模擬圖像的平移距離；A1和A2分別表示航拍圖像和模擬圖像的轉(zhuǎn)動(dòng)角度、V1和V2分別表示航拍圖像和模擬圖像的平移速度、R1和R2分別表示航拍圖像和模擬圖像的轉(zhuǎn)動(dòng)速度；τ_a、τ_b、τ_c和τ_d分別表示平移距離、轉(zhuǎn)動(dòng)角度、平移速度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度的調(diào)整系數(shù)，取值范圍均為：0.5～1.2；k為模式參數(shù)，其取值為：1、2或3，分別對應(yīng)3種不同的特征識別算法，即：模式參數(shù)決定特征識別算法的種類；μ_a、μ_b、μ_c和μ_d分別表示平移距離、轉(zhuǎn)動(dòng)角度、平移速度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度的均值系數(shù)，取值范圍均為：10～20。