[发明专利]一种低空遥感影像拼接方法以及装置

说明书

本发明公开了一种低空遥感影像拼接方法，包括：获取原始影像；对所述原始影像进行非线性畸变校正获得一级图像；对所述一级图像进行倾斜成像几何校正获得正射图像；对所述正射图像进行逼近投影‑相似变换以进行图像配准；对所述已进行图像配准的图像进行图像融合得到全景影像。本发明还公开了一种低空遥感影像拼接装置。本发明提供的低空遥感影像拼接方法和装置具有影像拼接精度高的优点。

技术领域

本发明涉及遥感设备领域，特别涉及一种低空遥感影像拼接方法以及 装置。

背景技术

随着科技的发展进步，对多媒体、图像信息的需求也日渐提高，不仅 表现在对传统视频、图像的分辨率要求越来越高，也越来越注重视频、图 像的扩展应用，如图像拼接、虚拟现实技术等。公众对高分辨率视频、图 像的需求越来越迫切，但由于硬件条件、成本的限制很难直接获取大视场、 高分辨率的图像。虽然可以采用广角镜头、超广角镜头等专业设备来获取 大视场、高分辨率的图像，但这类成像设备成本昂贵很难被大规模采用。 为了满足公众对高质量、大视场、高分辨全景图像的迫切需求，图像拼接 技术随之产生并成为一个热门的研究方向，其应用已渗透至遥感图像处理、 医学图像处理、虚拟现实、国防等诸多领域。

针对各行各业对高分辨率、高精度对地遥感影像数据的迫切需求，无 人机机载成像系统成为一种切实可行的解决方案。尤其中小型多旋翼无人 机低空飞行可实现高分辨率成像且具有成本低、风险小、研制周期短等优 点，在植被森林研究、精细农业、三维地形重建、野外搜救、灾害勘察等 领域得到了广泛应用。但中小型无人机航高较低，同时搭载的成像系统视 场较小，为满足大视场、高分辨率的要求，一般通过影像拼接技术将成像 系统获取的多帧影像拼接成一幅大视场高分辨率全景图。但是现阶段的影 像拼接技术不能满足低空遥感影像图像拼接的高精度要求。

发明内容

本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种低空遥感影像拼接方法。所述低空遥感影 像拼接方法包括：

获取原始影像；

对所述原始影像进行非线性畸变校正获得一级图像；

对所述一级图像进行倾斜成像几何校正获得正射图像；

对所述正射图像进行逼近投影-相似变换以进行图像配准；

对所述已进行图像配准的图像进行图像融合得到全景影像。

在一些实施例中，所述非线性畸变校正为通过常规实验室定标数据来 进行非线性畸变的校正。

在一些实施例中，所述倾斜成像几何校正为将像素坐标系下的一级图 像投影至局部大地坐标系中，然后根据地面分辨率要求在北东地坐标系中 划分网格对投影图像进行重采样以获得正射影像。

在一些实施例中，所述逼近投影-相似变换包括：将待进行图像配准的 图像划分为第一区域和第二区域两个区域：其中所述第一区域采用投影变 换函数将待进行图像配准的图像变换至参考图像，所述第二区域采用相似 变换函数进行变换。

在一些实施例中，所述逼近投影-相似变换还包括：用逼近投影变换函 数替代全局投影变换以削弱重叠区域视差引起的局部错位现象。

在一些实施例中，所述第一区域为图像重叠区域，所述第二区域为图 像非重叠区域。

在一些实施例中，所述对所述正射图像进行逼近投影-相似变换以进行 图像配准包括步骤：

分别对参考图像和待配准图像进行特征点的提取；

对所述特征点进行初始匹配；

对经过所述初始匹配的特征点进行精确匹配；

根据所述进行精确匹配的匹配点进行全局单应性矩阵变换；