[发明专利]无人机影像实时拼接方法、装置及终端设备

说明书

本发明实施例公开了无人机影像实时拼接方法、装置及终端设备，方法包括如下步骤：接收无人机传输的影像得到待拼接影像；基于所提取的特征点将待拼接影像与已处理影像进行匹配，得到影像对和初筛匹配点对；基于基础矩阵和单应矩阵，剔除存在误差的初筛匹配点得到剩余匹配点对；通过自由网平差，得到待拼接影像的姿态信息以及剩余匹配点对的三维空间坐标并构建三角网，形成地面高程模型；根据地面高程模型，对待拼接影像进行正射影像纠正形成纠正影像；将纠正影像与影像对中对应的已处理影像进行拼接，得到拼接影像。通过上述方法，解决了现有方法在拼接过程中产生的误差累积，改善了现有方法实时处理的影像拼接效果。

技术领域

本发明涉及影像拼接领域，尤其涉及无人机影像实时拼接方法、装置及终端设备。

背景技术

近年来无人机因其高效、灵活、低成本等特性，已被广泛应用于勘测、应急、救灾等领域。无人机航空摄影测量技术大大降低了传统航空摄影测量技术的工作周期和人力，财力的投入，使得航空摄影测量技术在应急救灾等具有更加现实的意义。无人机航空摄影实时航拍影像，可以将影像数据实时传回地面站，采用航空摄影数据处理方法实时对接收到的无人机影像进行动态拼接。在现有技术中，采用获取到的POS(position andorientation system，定位定姿系统)数据进行影像拼接，未对影像进行任何处理，无论原始影像还是中心投影，只是进行了旋转与缩放，导致拼接过程中出现很多误差。

发明内容

为了克服现有技术中在拼接过程中产生的误差积累，改善现有方法实时处理影像拼接的效果，本申请的目的之一在于提供一种无人机影像实时拼接方法，所述方法包括如下步骤：

接收无人机传输的影像得到待拼接影像；

提取所述待拼接影像的特征点和已处理影像的特征点，并基于所述特征点将所述待拼接影像与已处理影像进行匹配，得到影像对和初筛匹配点对；

根据所述初筛匹配点对计算基础矩阵，并根据所述基础矩阵计算所有初筛匹配点对的残差值，剔除大于预设残差值阈值的初筛匹配点得到第一匹配点对；

根据所述第一匹配点对计算单应矩阵，并根据所述单应矩阵对所述第一匹配点对进行转换并计算坐标差值，剔除大于预设坐标差值阈值的所述第一匹配点对得到第二匹配点对；

对所述影像对与所述第二匹配点对进行自由网平差，得到无人机拍摄所述待拼接影像时的姿态信息以及所述第二匹配点对的三维空间坐标；

根据所述姿态信息以及所述第二匹配点对的三维空间坐标构建三角网，形成地面高程模型；

根据所述地面高程模型，对所述待拼接影像进行正射影像纠正形成纠正影像；

将所述纠正影像与所述影像对中对应的已处理影像进行拼接，得到拼接影像。

在一种可选的实现方式中，所述接收无人机传输的影像得到待拼接影像的步骤，包括：

接收无人机传输的影像与POS数据，并根据传输顺序对所述影像进行编号，得到所述影像的POS数据以及所述影像的影像号；

当所述影像号小于或等于预设影像号阈值时，对所述影像号对应的影像进行处理，生成已处理影像；

当所述影像号大于预设影像号阈值时，将所述影像号对应的影像作为所述待拼接影像。

在一种可选的实现方式中，所述提取所述待拼接影像的特征点和已处理影像的特征点，并基于所述特征点将所述待拼接影像与已处理影像进行匹配，得到影像对和初筛匹配点对的步骤，包括：

根据所述待拼接影像的POS数据计算所述待拼接影像与所述已处理影像之间的欧式距离，并按照所述欧式距离由小到大的顺序，提取预设数量的已处理影像，将所述待拼接影像与所述提取的已处理影像构成影像对；