[发明专利]无人机摄影图像拼接方法

权利要求书

1.无人机摄影图像拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：进行图像素材获取，采用图像采集设备快速获取空中、地面等复杂场景的高分辨率图像素材，合影图像素材获取有无人机航拍与全景云台结合单反相机地拍两种两种方式；

第二步：环境信息获取，图像素材主要包括可直观观测的环境信息，如项目周边居民现状，污染水体大小，污染水体透明度，排污口分布，环境敏感目标分布；

第三步：图像投影与拼接，图像投影是指把实景图像投影到一个统一的圆柱或才球体表面的过程，由于相邻局部实景图像是在无人机或相机转过了一定的角度，在不同的视角上拍摄得到的，因此它们的投影平面存在一定的夹角，如果对局部图像直接进行无缝拼接，将会破坏实际场景中视觉的一致性，比如把曲线变成了直线，为了维持实际场景中的空间约束关系，使实景图像具有统一的空间坐标，必须把拍照得到的实景图像投影到某一曲面上，图像信息以曲面的形式保存在计算机上，投影完成后，去掉了旋转关系，保留了平移关系，为图像的拼接做好准备，图像投影方式有：球面投影、柱面投影和立方体投影；

图像拼接是指两幅不同视角方向具有一定重叠部分的图像合成一幅图像的过程，它利用计算机进行匹配，合成一幅2:1宽角度全景二维平面图，图像拼接的关键是精确找出相邻两张图像中重叠部分的位置，然后确定两张图像之问的位置变换关系，最后进行拼接和边缘融合。

第四步：反投影及添加交互式热点信息，经过图像拼接之后形成一幅2:1比例的全景平面图，要从平面图像重新构造出视点空间每一个视线方向所对应的三维全景视图，必须对经过正投影处理过的全景平面图进行反投影，并在形成的三维全景视图中对应位置添加图片信息、文字介绍、图文信息、语音信息、超链接等交互式热点信息。

2.根据权利要求1所述的无人机摄影图像拼接方法，其特征在于，无人机航拍获取素材包括以下步骤：

1)人机飞行，选择合理的高度悬停，无人机的高度需要结合所展示对象的性质来确定，高度范围控制在50—120米；

2)操作无人机进行全景拍摄，选择合理的起始参照目标，选择合理的云台仰角，即水平方向，然后操作无人机进行第一圈拍摄，即360度旋转拍摄，拍摄照片为八张，相邻的两组照片横向有40％重叠，将无人机云台仰角向下调，根据视野大小控制云台仰角，保证上个视角与下个视角重叠40％，进行第二个仰角环拍，同理往复，直到所画面全部拍摄完毕，最后进行垂直向下拍摄完成拍照工作。

3.根据权利要求1所述的无人机摄影图像拼接方法，其特征在于，地拍获取素材包括以下步骤：

1)选取合理拍摄点，固定三脚架、全景平台和单反相机，并调节相机节点，确保所有照片都处于同一水平面上，避免图像之间产生神头，且方便后期图像拼接，需固定三脚架保持相机稳定，并调节相机节点使其与全景平台的旋转轴重合，保证相机在旋转拍摄过程中其拍摄节点在三维空间中的一个固定位置；

2)选择合适的相机参数旋转拍摄图像，根据拍摄场景需求，选择不同相机焦距，完成视野范围内图像采集工作。

4.根据权利要求1所述的无人机摄影图像拼接方法，其特征在于，图像拼接包括以下步骤：

1)将两个图像的重叠区域合成一张图像，利用FC算法区分正确、错误匹配点，用于之后的网格筛选，然后排除低物区的干扰，排除接近底面目标物消失的干扰，以网格为单位进行区域生长，获取完整的大视差区域；

2)进行低物地区拼接，大视差区域筛选；

3)对大视差区域进行修补；

4)最终得到拼接图。