[发明专利]一种无人机图像实时拼接的方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像拼接领域，尤其涉及一种无人机图像实时拼接的方法。

背景技术

目前,现有图像拼接方法众多，但均是从图像本身出发，采用频域等方法进行拼接，因图像数据量大，拼接速度往往不尽如人意。随着无人机技术日趋成熟，使用无人机搭载光电探测器执行战场侦察任务，及时获得敌方阵地全景图像信息，已经成为世界各军事强国最重要的侦察手段，也是满足未来天地一体化作战不可缺少的组成部分。无人机的最终落脚点在使用上,有了清晰的视频图像并不能完全满足现代化作战需求,关键是如何把无人机航拍序列图像实时拼接为敌方阵地或重要目标的全景图像，才能为战场指挥官决策提供有效的情报支持。在复杂作战环境下，无人机图像实时拼接技术已是国内外研究的热点，也是实现无人机作战情报综合处理亟待解决的问题，但至今均未取得关键性突破，国内无人机图像实时拼接技术仍处于实验验证阶段，尚无相关成果报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机图像实时拼接的方法，能够快速获取无人机图像的走向趋势，保证了无人机图像拼接的实时性。

本发明采用下述技术方案：一种无人机图像实时拼接方法，包括以下步骤：

（1）、实时获取无人机下传的图像数据，并实时获取与图像数据同步下传的无人机GPS、姿态、高度、速度、相机参数信息；

（2）、根据步骤（1）的信息对得到的图像进行处理变换，得到预处理后的图像进入步骤（3）；

（3）、对待拼接图像和已拼接图像进行整体动态图像修正；

（4）、根据无人机航向判断图像重叠区域，获取模板，进行模板匹配并进行图像融合；

（5）、完成该帧图像的拼接，然后进入步骤（1），进行下一帧的图像拼接。

所述的步骤（2）中所述的处理变换包括图像复原、图像增强、几何校正、空间变换中的一种或任意几种。

所述的空间变换为平移、旋转、缩放、错切、投影变换中的一种或几种。

所述的图像增强是采用直方图规定化方法，图像增强后，使用均值滤波进行图像去噪。

本发明以实时获取的无人机飞行图像为基础，借助无人机图像同步下传的无人机GPS、高度、姿态、速度和相机参数信息对图像进行处理变换和动态校正，能够快速获取无人机图像的走向趋势，缩小匹配搜索范围，使得匹配时间小于无人机下传相邻图像的跨度实践，保证了无人机图像拼接的实时性。本发明主要用于实现复杂作战环境下，可显著提高我军无人机系统的实际作战水平和战场感知能力，为下一步多机图像实时拼接应用奠定技术基础。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为获取的无人机图像的截图；

图3为旋转坐标系图；

图4为图2的图像拼接图；

图5为图像拼接的全局示意图。

具体实施方式

本发明利用无人机拍摄的图像都有与图像对应的GPS坐标、高度、速度、以及姿态信息等参数数据匹配的优势条件，提出了一种结合无人机飞行参数进行无人机图像实时拼接的方法，来完成无人机图像的实时、快速拼接。如图1所示，包括以下步骤：

（1）、实时获取无人机下传的图像数据，并实时获取与图像数据同步下传的无人机GPS、姿态、高度、速度、相机参数信息；

（2）、根据步骤（1）的信息对得到的图像进行处理变换，得到预处理后的图像后进入步骤（3）；

（3）、对待拼接图像和已拼接图像进行整体动态图像修正；

（4）、根据无人机航向初步判断图像重叠区域，获取模板，进行模板匹配并进行图像融合；

（5）、完成该帧图像的拼接，然后进入步骤（1），进行下一帧的图像拼接。