[發明專利]航拍圖像的視覺對位算法篩選及數據處理系統和方法

在審

• 申請號: 202011477815.0
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112509048A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 李彤;許中明;趙彩霞;楊建康
• 申請（專利權）人: 西安杰西航空科技有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/77;G06T1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.航拍圖像的視覺對位算法篩選及數據處理系統，所述系統包括：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，用于存儲進行對位的模擬圖像，以及存儲所述模擬圖像對應的特征形狀相對的平移距離、轉動角度、平移速度、轉動速度和軌跡的計算值；其特征在于，所述系統還包括：航拍圖像處理單元，用于對航拍圖像進行直方圖匹配分析，得到航拍圖像的像素-頻率分布規律，以及得到航拍圖像的直方圖匹配波形規律；航拍圖像特征分析單元，用于對存儲的航拍圖像進行特征分析，得到航拍圖像相對應的特征對位數據，所述特征對位數據至少包括：平移距離、轉動角度、平移速度、轉動速度和軌跡；特征識別單元，用于基于得到的航拍圖像的像素-頻率分布規律，以及航拍圖像的直方圖匹配波形規律，從預設的3種特征識別算法中，選取一種與航拍圖像的像素-頻率分布規律，以及直方圖匹配波形規律相匹配的特征識別算法；參數設置單元，用于設置所述特征識別算法的算法處理參數；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、轉動角度、平移速度、轉動速度和軌跡的計算值，并確定所述平移距離、轉動角度、平移速度、轉動速度和軌跡的計算值分別與所述模擬圖像庫存儲的特征形狀的平移距離、轉動角度、平移速度和轉動速度之間的偏差值；參數調整單元，用于比較所述偏差值與設定的閾值范圍，若所述偏差值處于閾值范圍內，則保存所述特征識別算法、算法處理參數、平移距離、轉動角度、平移速度和轉動速度偏差值；若所述偏差值處于閾值范圍外，則發送命令至參數設置單元，重新設置所述特征識別算法的算法處理參數。

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

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述預設的3種特征識別算法使用如下公式進行表示：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動角度、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動速度；τ_a、τ_b、τ_c和τ_d分別表示平移距離、轉動角度、平移速度和轉動速度的調整系數，取值范圍均為：0.5～1.2；k為模式參數，其取值為：1、2或3，分別對應3種不同的特征識別算法，即：模式參數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、轉動角度、平移速度和轉動速度的均值系數，取值范圍均為：10～20。