[发明专利]多路二维视频图像在三维地理空间中融合校正方法、系统

说明书

本发明提供了一种多路二维视频图像在三维地理空间中校正、配准、融合的方法和系统，首先输入三维地理信息空间中的多个目标控制点和在视频图像中多个源控制点，并建立所述源控制点与所述目标控制点的一一映射关系；并利用所述目标控制点或源控制点生成三角网格或多边形网格；之后根据所述控制点映射关系，获得源三角形或多边形与目标三角形或多边形之间的映射关系，并求变换矩阵；之后对于每一个源三角形或多边形，根据其顶点的坐标以及变换矩阵，计算得到视频图像中每一像素在对应目标三角形或多边形中的融合坐标，实现了在三维地理信息空间中多路的二维视频的校正、配准、拼接和融合。在本专利中多边形网格可通过裂分的方式转化为三角网格。

技术领域

本发明属于地理信息融合技术领域，更具体涉及一种多路二维视频图像在三维地理空间中融合校正方法、系统。

背景技术

随着地理信息系统(GIS)技术的日益成熟，国家重点建设项目“金盾工程”的快速推进，地理信息在视频监控中进行了广泛的应用。公安机关打击犯罪、维护治安和服务管理社会的工作职责以及协同作战、快速反应的工作特点决定了其必须大量使用地理信息。近期现有技术中出现了将二维实时监控视频放置于三维地理信息空间中，但基本都是点状分布于空间中，只能分散的查看各个路口的摄像头。所以若密集地安装摄像头，急需一种在三维地理信息空间中完成多路视频的矫正与拼接融合技术来扩展观察者的视野。

发明内容

本发明要解决的技术问题如何在三维地理信息空间中完成多路二位视频的矫正与拼接融合。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多路二维视频图像在三维地理空间中融合校正方法，所述方法包括以下步骤：

S1、输入三维地理信息空间中的多个目标控制点以及视频图像中的多个源控制点，并建立所述源控制点与所述目标控制点的一一映射关系；

S2、利用所述目标控制点生成目标多边形网格，其中所述多边形网格以所述目标控制点为顶点；

S3、根据所述一一映射关系获得与所述目标多边形网格对应的源多边形网格，并求得所述目标控制点与所述源控制点的变换矩阵；

S4、对于每一个所述源多边形网格，根据其顶点坐标以及变换矩阵，计算得到视频图像中每一像素在对应所述目标多边形网格中的融合坐标。

优选地，所述步骤S4之后还包括以下步骤：

S5、若所述目标多边形网格内的一点的融合坐标没有在一个确定的像素位置，则对该点进行双线性插值，为该点匹配颜色值。

优选地，所述目标多边形网格为目标三角形，所述步骤S2还包括以下步骤：

S21、根据所述多个目标控制点，利用最小生成树算法求解第一边表；其中所述第一边表包括多条边，并且所述边的两个顶点为两个目标控制点；

S22、根据所述第一边表求解相关边对表；其中所述相关边对表包括多个相关边对，并且所述相关边对包括两个共用一个顶点的边；

S23、求解所述相关边对的夹角，在所述相关边对表中存在至少一对相关边时执行以下操作：

查询夹角最小的相关边对，若该相关边对构成的三角形满足预定条件则将该相关边对组成的三角形放入三角网格表中，并将该相关边对构成的三角形中除该相关边对外的边加入所述边表中，将该相关边对构成的三角形中除该相关边对外的边引入的相关边对加入所述相关边对表中；

S24、利用最大-最小内角准则对所述三角网格表中的每个三角形进行优化得到所述目标三角网。

优选地，所述步骤S24包括以下步骤：

S241、利用所述三角网格表中的每个三角形中的边形成第二边表；

S242、对于所述第二边表中每一个非边界边执行以下操作：