[发明专利]用于DAS的摄像装置姿态角估计及实时生成合成图的方法

摘要

本发明公开了一种用于DAS的摄像装置姿态角估计及实时生成合成图的方法，属于图像处理技术领域。本发明的姿态角估计方法为：每相邻的两个摄像装置拍摄一对图像对{I_i，I_j}，得到M对参考图像对；构建姿态角列向量Ω，其元素依次对应M个摄像装置的姿态角；基于M对参考图像对、M个摄像装置的内参数矩阵，通过数值优化计算参量e(Ω)取得最小时所对应的列向量Ω的取值，得到各摄像装置的工作姿态角；参量e(Ω)为：累加M个参考图像对的各图像对{I_i，I_j}的图像I_j的各像素点与在图像I_i上的映射点的像素值之差的平方和。基于所述姿态角估计方法，本发明还提出了一种实时合成图生成方法。本发明易于在通用产品上实时生成任意指定视场范围的合成图像。

主权项

用于DAS的摄像装置的最优姿态角估计方法，其特征在于，包括下列步骤：每相邻的两个摄像装置拍摄一对图像对{I_i，I_j}，得到M对参考图像对，其中i，j为M个摄像装置的标识；构建姿态角列向量Ω，所述列向量Ω的元素依次对应M个摄像装置的姿态角，基于对各摄像装置的姿态角的预估对列向量Ω进行初始化；获取M个摄像装置的内参数矩阵；基于M对参考图像对、M个摄像装置的内参数矩阵，通过数值优化计算参量e(Ω)取得最小时所对应的列向量Ω的取值，得到各摄像装置的最优姿态角，具体为：步骤①：设置列向量Ω的增量ΔΩ，增量ΔΩ满足条件e(Ω+ΔΩ)<e(Ω)；步骤②：判断e(Ω+ΔΩ)与e(Ω)的差值是否小于阈值，若是，则执行步骤③；否则令Ω＝Ω+ΔΩ，并执行步骤①；步骤③：令Ω＝Ω+ΔΩ，当前列向量Ω的取值为各摄像装置的最优姿态角；所述参量e(Ω)为：累加M个图像对中，各图像对{I_i，I_j}的图像I_j的各像素点与在图像I_i上的映射点的像素值之差的平方和，根据映射关系：基于图像I_j的像素点q_j计算其在图像I_i上的映射点q_i，其中K_i和K_j分别为摄像装置i、j的内参数矩阵，R_i和R_j为摄像装置i、j的外参数矩阵，基于当前列向量Ω中对应摄像装置i、j的姿态角确定R_i和R_j。