[发明专利]一种基于大虚拟相机的窄视场双相机影像拼接方法

摘要

一种基于大虚拟相机的窄视场双相机影像拼接方法，根据两个单相机建立大虚拟相机，根据两个单相机的几何成像参数，建立大虚拟相机的几何成像参数；根据两个单相机和大虚拟相机的几何成像参数，建立各自的几何成像模型；解算并输出大虚拟相机对应的有理多项式模型系数；根据基于几何成像模型的坐标正算过程和坐标反算过程对两个单相机的图像分别进行间接法几何纠正，得到大虚拟相机图像坐标系下的两个图像，得到拼接后的大虚拟相机图像。本发明巧妙地借用了大虚拟相机的概念，在实现窄视场双相机影像的高精度拼接的同时，还提供与之相对应的有理多项式模型；且处理过程是全自动的、无需人工干预，适用于地面预处理过程。

主权项

一种基于大虚拟相机的窄视场双相机影像拼接方法，其特征在于：根据两个单相机建立大虚拟相机，所述大虚拟相机的焦距介于两个单相机的焦距之间，视场为两个单相机视场之和，主光轴位于两个单相机主光轴的中间；基于大虚拟相机进行以下步骤，步骤1，根据两个单相机的几何成像参数，建立大虚拟相机的几何成像参数，所述几何成像参数包括相机参数和辅助数据，大虚拟相机的辅助数据和两个单相机的辅助数据相同，对大虚拟相机的相机参数建立包括求取本体坐标系下的视线方向如下，设两个单相机分别记为相机A、B，相机A、B分别具有N1、N2个探元，相机A、B在本体坐标系上的重叠探元数为N0，则大虚拟相机的总探元数=N1+N2‑N0，设相机A的CCD的两端点A0,A1在本体坐标系中的平面投影坐标为（xA0,yA0）和（xA1,yA1），相机B的CCD的两端点B0,B1在本体坐标系中的平面投影坐标为（xB0,yB0）和（xB1,yB1），大虚拟相机的CCD两端点在本体坐标系下的平面投影坐标（xC0,yC0）（xC1,yC1）通过下式计算， x C 0 = x A 0 + x B 0 2 , yC0＝yA0, x C 1 = x A 0 + x B 0 2 , yC1＝yB1大虚拟相机的CCD的探元编号为s=0、1…N1+N2‑N0‑1，经线性内插，根据下式得到大虚拟相机的CCD每个探元s在本体坐标系中的视线方向[xC(s) yC(s) 1]T，xC(s)＝xC0, y C ( s ) = y C 0 + y C 1 - y C 0 N 1 + N 2 - N 0 - 1 s 步骤2，根据两个单相机和大虚拟相机的几何成像参数，建立各自的几何成像模型；解算并输出大虚拟相机图像对应的有理多项式模型系数；根据基于几何成像模型的坐标正算过程和坐标反算过程对两个单相机的图像分别进行间接法几何纠正，得到大虚拟相机图像坐标系下的两个图像；步骤3，对步骤2所得大虚拟相机图像坐标系下的两个图像进行基于坐标的拼接，得到拼接后的大虚拟相机图像。