[發明專利]一種無人機圖像拼接方法、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 202110103209.0
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112862678A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 柴雪松;馬學志;時佳斌;李健超;王寧;袁磊;薛峰;蘇永華;金花;付崢銳;劉艷芬
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道建筑研究所;中鐵科學技術開發有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/50
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

1.一種無人機圖像拼接方法，其特征在于，該方法包括：

基于無人機拍攝圖像序列，確定首個符合預設標準的圖像為第一幅圖像；

間隔一定時間，獲取與第一幅圖像的有效圖像區域有部分重合的第二幅圖像；

基于拍攝第二幅圖像與第一幅圖像時，無人機與拍攝目標之間的拍攝距離信息和拍攝角度信息，以及無人機的飛行速度信息，獲得表示第二幅圖像與第一幅圖像變化關系的仿射變換矩陣；

基于所述仿射變換矩陣，完成所述第二幅圖像與所述第一幅圖像的拼接；

重復上述步驟，完成第三幅圖像與上述拼接后圖像的再次拼接，通過多幅圖像的拼接獲得包含目標區域的完整圖像。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括：

若選取的第二幅圖像所對應的無人機拍攝時的距離值或角度值為無效值，則取拍攝所述第二幅圖像時的前后相隔預設時段的圖像作為第二幅圖像。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述符合預設標準的圖像包括該圖像的中部區域為欲拍攝的目標區域，拍攝時的拍攝設備的光軸與欲拍攝的目標區域的平面基本垂直，且拍攝時刻的距離值和拍攝角度值不屬于無效值。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述拍攝時刻的距離值的無效值是基于拍攝時刻的距離標準差與第一閾值的比較，如拍攝時刻的距離標準差大于第一閾值則該時刻的距離值為無效值；

所示拍攝時刻的拍攝角度值的無效值是基于拍攝時刻的拍攝角度標準差與第二閾值的比較，如拍攝時刻的拍攝角度標準差大于第二閾值則該時刻的拍攝角度值為無效值。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于仿射變換矩陣，完成所述第二幅圖像與所述第一幅圖像的拼接包括：

對所述第二幅圖像中的每個像素點的坐標進行仿射變換獲得每個像素點在所述第一幅圖像上的坐標；

基于每個像素點在第一幅圖像上的坐標，完成所述第二幅圖像和所述第一幅圖像的拼接。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述距離信息包括拍攝時拍攝鏡頭距離目標的物距、拍攝時的鏡頭焦距、拍攝設備分辨率。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標區域為鐵路混凝土橋梁梁體表面的傷損區域。

8.一種無人機圖像拼接裝置，其特征在于，該裝置包括：

圖像獲取單元，用于拍攝圖像；

圖像處理單元，用于基于圖像獲取單元拍攝的圖像序列，確定首幅有效圖像為第一幅圖像；

獲取與首幅有效圖像有重合區域的在圖像序列上位于首幅有效圖像之后的一幅圖像為第二幅圖像；

基于拍攝第二幅圖像與第一幅圖像時，無人機與拍攝目標之間的拍攝距離信息和拍攝角度信息，以及無人機的飛行速度信息，獲得表示第二幅圖像與第一幅圖像變化的三維矩陣；

基于三維矩陣，完成第二幅圖像與第一幅圖像的拼接；

重復上述步驟，完成第三幅圖像與上述拼接后圖像的再次拼接，通過多幅圖像的拼接獲得包含目標區域的完整圖像。

9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現如權利要求1至7任一項所述方法的步驟。