[发明专利]用于产生无缝正射图像的平台

说明书

背景

地球的航空照片的集合已显著变得更为全面及更易取得。在现行实践中，提供全面的街道地图的万维网站点也为这些街道地图补充具有使街道级特征可见的分辨率的航空照片的庞大的数据库。一般地，这种示例性网站使用的航空照片通常是正射的-即，照片中的可见特征看起来好像是从正上方观看的。正射航空照片被主要使用是因为相邻照片可以无缝地彼此接合，从而给用户一种观看覆盖广大区域的单张大照片的错觉。现代的地图网站将成千上万的正射航空照片拼接在一起，从而允许用户浏览覆盖世界上很多感兴趣地区的“虚拟照片”。

在现行实践中，正射航空照片目前可使用可摊销到所收集的大量图像的昂贵成像器材来大量产生。例如，高海拔图像可使用人造卫星来收集，而低海拔图像可使用特别设计成具有严格控制的镜头几何形状、利用陀螺稳定性来对准、并集成用于定位的精确GPS的昂贵的照相机来收集。设计这些昂贵的特征是为了尽可能容易地重建由每个图像的每个像素表示的地球的确切区域，从而使得将照片拼接在一起成为无缝正射合成画面要容易得多。

大量产生的图像具有全面性的优点，但是具有一般性以及目标定为愿意购买它的大量观众(例如，在城市地区)的缺点。在效用曲线的“重要尾部”上的用户常常具有所收集的一般图像不能很好满足的特殊目的需求。例如，用户可能需要相对人口少的地区的高质量图像，在这些地区经济上还不值得让大批量生产的公司来拍摄图像。此外，用户可能需要在一年的特定时间(例如，捕捉一特别事件)或一天的特定时间拍摄的照片。

在现行实践中，想要生成他们自己的自定义感兴趣的地区的图像的用户可以用价格便宜的数码照相机以相对低的成本来获得图像。存在其它捕捉形式，包括但不限于低成本气球和风筝照相方案。但是，低成本照相机通常获得难以转变成大面积区域的无缝正射虚拟图像的图像。低成本照相通常具有非常宽松的关于例如照相机的精确空间方位角(即，照片是从稍微不同的角度捕捉的)的限制。并且，如果没有耦合到照相机平台的高精度全球定位系统(GPS)，每次获得一帧时所成像的地区的准确纬度/经度很难查明。因此，虽然个别图像容易收集，但到目前为止还很难重建关于由消费级捕捉设备(例如，非专业数码照相机和照相机平台)捕捉的图像的位置和定向的元数据，这使得以正确地保留所捕捉的图像的地理准确度的方式来拼接所捕捉的图像的任务变得困难。

从以上所述可以理解，存在对于改进现有实践的缺点的系统和方法的需求。

概述

提供本概述是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限定所要求保护的主题的范围。

这里描述的系统和方法能够产生无缝的、地理参照正射图像，该正射图像在操作上可包括两个或更多不依赖于照相机在图像获取期间的位置或定向的基础图像的复合。在一说明性实现中，示例性图像处理环境包括图像处理引擎和指令集，该指令集包括指示图像处理引擎处理表示两个或更多图像的数据以生成无缝正射图像的至少一个指令。

在一说明性操作中，图像处理引擎接收表示两个或更多图像的数据用于处理。说明性地，这两个或更多图像可包括表示这两个或多个图像与底下的区域之间的对应点(例如，地面控制点)的数据。在该说明性操作中，示例性图像处理引擎可以标识重叠的照片共同具有的特征(例如，特征匹配点)。该示例性图像处理引擎可说明性地操作来放置和重新投影(例如，变形)两个或更多图像中的每一个以达到正确位置(例如，基于地面控制点)和无缝重叠(例如，基于特征匹配点)之间的所选平衡，以创建可以包含接着可被合成为单个图像的重叠部分的图像栈。说明性地，在栈中的图像重叠的情况下，该示例性图像处理引擎可以应用一个或多个所选技术来减少可见的接缝。

以下描述和附图详细阐明了本发明的主题的某些说明性方面。然而，这些方面仅指示了可采用本发明的主题的各种方式中的几种，并且所要求保护的主题旨在包括所有这些方面及其等效方面。

附图简述

图1是根据这里描述的系统和方法的说明性处理环境的一个示例的框图。

图2是根据这里描述的系统和方法的说明性图像处理环境的示例性组件的框图。

图3是根据这里描述的系统和方法的说明性图像处理环境的示例性组件的框图。

图4是根据这里描述的系统和方法的示例性图像和可被应用于示例性图像的处理特征的框图。

图5是根据这里描述的系统和方法的示例性图像和可被应用于示例性图像的处理特征的框图。

图6是被执行来进行图像处理以生成无缝正射图像的说明性方法的一个示例的流程图。