[发明专利]一种用于无人机航拍测绘的图像校准方法

说明书

本发明涉及无人机测绘技术领域，具体涉及一种用于无人机航拍测绘的图像校准方法。方法包括：利用目标姿态角度对获取到的各初始测绘图像是进行仿射变换，得到各第一测绘图像；获得各第一重合图像对应的融合误差分布特征；计算对各第一重合图像进行角点匹配时的角点匹配误差估计量；根据各第一重合图像的融合误差分布特征和角点匹配误差估计量，构建仿射变换误差分布特征模型；利用各第一重合图像的融合误差分布特征、角点匹配误差估计量和仿射变换误差分布特征模型对结果进行校准，得到态角准确程度；若态角准确程度小于等于阈值，则对目标姿态角度调整，直到最终的姿态角准确程度大于阈值。本发明提高了测绘结果的准确性。

技术领域

本发明涉及无人机测绘技术领域，具体涉及一种用于无人机航拍测绘的图像校准方法。

背景技术

无人机航测成图技术的实现，对于小范围、高标准用图的需求具有重大意义。但是测绘结果一般存在一些误差，这些误差导致测绘结果中每个位置的坐标与实际的坐标产生差异，一个位置坐标的差异可达几米或十几米；当对测绘结果的精度要求高时，这样的误差是不能忽略的，需要进行误差校准。

导致测绘结果存在误差的其中一个原因是：通过对相机采集到的多张图像进行融合以得到测绘的结果时，需要对相机采集的图像进行仿射变换，使采集到的图像处于同一个视角下；进行仿射变换需要获取相机的姿态角，获取的方式是：通过相机的云台控制系统获得相机的姿态角；但是获取的相机的姿态角与相机的真实姿态角之间往往存在误差，导致最终得到的测绘结果与实景场景不符，影响了测绘结果的准确度。

发明内容

为了解决无人机航拍测绘得到的测绘结果不准确的问题，本发明的目的在于提供一种用于无人机航拍测绘的图像校准方法，所采用的技术方案具体如下：

本发明的一种用于无人机航拍测绘的图像校准方法包括以下步骤：

获得航拍测绘过程中采集到的各视野区域对应的初始测绘图像，利用目标姿态角度对各初始测绘图像是进行仿射变换，得到各第一测绘图像；

对各第一重合图像进行融合，得到各第一重合图像对应的融合误差分布特征，所述第一重合图像为各第一测绘图像中具有重合视野的任意两个图像；

计算对各第一重合图像进行角点匹配时的角点匹配误差估计量；

根据各第一重合图像对应的融合误差分布特征和对应的角点匹配误差估计量，构建出仿射变换误差分布特征模型；

利用各第一重合图像对应的融合误差分布特征、对应的角点匹配误差估计量和仿射变换误差分布特征模型对仿射变换结果进行校准，得到第一姿态角准确程度；若第一姿态角准确程度小于等于阈值，则对目标姿态角度进行调整；利用调整后的目标姿态角度重新对各初始测绘图像进行仿射变换，得到对应的第二测绘图像；根据各第二测绘图像得到第二姿态角准确程度，若第二姿态角准确程度小于等于阈值，则继续对目标姿态角度进行调整，直到最终的姿态角准确程度大于阈值，利用最终的目标姿态角度得到测绘结果。

优选的，得到各第一重合图像对应的融合误差分布特征的方法包括：

利用角点检测算法获得第一重合图像对应的两个第一测绘图像的所有角点；

利用角点匹配算法将第一重合图像对应的两个第一测绘图像的角点进行匹配，得到对应的角点对；

根据各角点对对应的两个角点的坐标，拟合出第一重合图像对应的融合误差分布特征。

优选的，计算第一重合图像进行角点匹配时的角点匹配误差估计量的方法包括：

获得第一重合图像对应的角点对中的两个角点的描述子；

计算角点对中的两个角点对应的描述子的余弦相似度；

计算第一重合图像对应的所有角点对对应的余弦相似度的均值，得到第一重合图像对应的角点匹配误差估计量。