[發明專利]一種無人機拍攝的影像拼接方法及裝置

在審

• 申請號: 202011263226.2
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112258395A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 鄧練兵;方家欽;余大勇
• 申請（專利權）人: 珠海大橫琴科技發展有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜玉

1.一種無人機拍攝的影像拼接方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取影像，所述影像包括參考影像和待拼接影像；

對所述影像進行預處理，所述預處理為對所述影像進行幾何糾正；

根據所述幾何糾正之后的參考影像與所述幾何糾正后的待拼接影像進行計算得到重疊區域，所述重疊區域表示所述參考影像和所述待拼接影像中相同場景圖像的區域；

提取所述重疊區域的關鍵特征點；

確定所述參考影像中的重疊區域的第一方位角和所述待拼接影像中重疊區域的第二方位角；

利用所述關鍵特征點、所述第一方位角和所述第二方位角將所述參考影像和所述待拼接影像進行拼接。

2.根據權利要求1所述的一種無人機拍攝的影像拼接方法，其特征在于，所述幾何糾正的步驟包括：

對所述影像進行降采樣處理；

根據SIFT算法對經過降采樣處理的影像提取特征點，再對所述特征點進行拼接；

根據RANSAC算法剔除所述根據SIFT算法提取和拼接特征點中的錯誤拼接點，獲得拼接種子點；

根據所述拼接種子點估算所述影像間的幾何關系，并基于所述幾何關系對所述影像進行糾正。

3.根據權利要求1所述的一種無人機拍攝的影像拼接方法，其特征在于，在計算所述重疊區域時根據三個參數對所述重疊區域進行定義，所述三個參數分別為：長度H₀、寬度W₀以及所述重疊區域在參考影像上的原點坐標O₀＝(O_u,O_v)；

其中，所述重疊區域的長度H₀和寬度W₀及所述重疊區域的原點坐標O₀＝(O_u,O_v)的計算公式分別如下：

其中，H、W分別為所述參考影像的長和寬,(P_1u，P_1v)為所述參考影像的中心點坐標，(P_1u,P_1v)＝(H/2,W/2)，(P′_2u,P′_2v)為所述影像的待拼接影像的中點坐標。

4.根據權利要求1所述的一種無人機拍攝的影像拼接方法，其特征在于，所述提取所述重疊區域的關鍵特征點，包括：

對所述重疊區域進行分塊處理，通過計算得到搜索區域；

對所述搜索區域進行特征的提取，得到初始關鍵特征點；

利用粗差檢測方法剔除所述初始關鍵特征點中的錯誤點對，得到所述關鍵特征點。

5.根據權利要求4所述的一種無人機拍攝的影像拼接方法，其特征在于，所述搜索區域的計算包括以下步驟：

將所述參考影像上的重疊區域進行分塊；

根據進行分塊之后的所述重疊區域利用所述影像間的幾何映射關系計算得到所述進行分塊后的重疊區域在待拼接影像上的區域范圍；

根據所述影像間的幾何變換關系，計算得到所述進行分塊后的重疊區域塊的四個角點坐標作為所述待拼接影像上的坐標；

根據所述四個角點坐標連接的多邊形的外接矩形作為搜索區域。

6.根據權利要求5所述的一種無人機拍攝的影像拼接方法，其特征在于，所述四個角點根據所述重疊區域塊的大小H_s和W_s以及原點坐標O_i＝{O_u+W_s×i,O_v+H_s×j}，其中i和j分別表示所述重疊區域塊在所述重疊區域的第i行和第j列。

7.根據權利要求1所述的一種無人機拍攝的影像拼接方法，其特征在于，根據SIFT算法對經過降采樣處理的影像提取的特征點基于雙向映射進行拼接，得到拼接種子點。