[发明专利]无人机摄影摄像系统及其位移补偿机构

说明书

本发明提供无人机摄影摄像系统，包括无人机、安装于无人机上的摄影摄像终端以及用户终端，摄像终端包括航拍云台以及单片机，轴航拍云台连接于单片机输出端，单片机输入端连接有陀螺仪、用于定位当前位置或拍摄地理位置的GPS定位模块以及数据收发模块，用户终端包括输入单元、数据传输单元和显示单元，数据传输单元与数据收发模块通信连接，其特征在于：摄像终端包括多摄像头摄像系统，多摄像头摄像系统包括无人机摄像防抖系统和拍摄照片自动拼接系统，降低防抖成本的同时提高了防抖效率；本设计基于特征点的图像拼接方法，它利用图像特征点进行图像配准，利用已经配准的图像，在独立的计算机中，利用图像融合的方法，从而实现对多图像的无缝拼接。

技术领域

本发明涉及摄影摄像，具体是指一种无人机摄影摄像系统及其位移补偿机构。

背景技术

航拍又称空中摄影或航空摄影，是指从空中拍摄地球地貌，获得俯视图，此图即为空照图。航拍的摄像机可以由摄影师控制，也可以自动拍摄或远程控制。航拍所用的平台包括无人机、航空模型、飞机、直升机、热气球、小型飞船、火箭、风筝、降落伞等。航拍图能够清晰的表现地理、建筑形态，因此除了作为摄影艺术之外，也被运用于军事、交通建设、水利工程、生态研究、城市规划等方面。现实运用中考虑到拍摄成本和可行性问题，普遍采用成本最低，技术 要求最简单，最容易实现的无人机进行拍摄，但是由于无人机的智能化还完善，拍摄的照片 或者视频往往都不能将需要拍摄的目标进行清晰完整的呈现，而移动设备的拍照防抖问题一直是个重要问题，抖动产生的影像模糊。

现有技术航拍的全景拼接方法采用一个全局单应矩阵，即以一个单应矩阵来表示输 入的图像之间的透视变换关系。一个全局的单应矩阵不能对图像进行配准，出现拼接误差使得拼接结果图像产生畸变。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提供一种无人机摄影摄像系统。

本发明的发明目的通过以下方案实现：

无人机摄影摄像系统，包括无人机、安装于无人机上的摄像终端以及用户终端，摄影摄像终端包括航拍云台以及单片机，轴航拍云台连接于单片机输出端，单片机输入端连接有陀螺仪、用于定位当前位置或拍摄地理位置的GPS定位模块以及数据收发模块，用户终端包括输入单元、数据传输单元和显示单元，数据传输单元与数据收发模块通信连接，其特征在于：摄影摄像终端包括多摄像头摄像系统，多摄像头摄像系统包括无人机摄影摄像防抖系统和拍摄照片自动拼接系统，无人机摄影摄像防抖系统包括用于获取启动后第一时刻图像和第二时刻图像的图像获取单元、用于获取第一时刻至第二时刻这段时 间内无人机抖动方向的抖动获取单元、 根据图像获取单元与抖动获取单元获取抖动方向进行计算补偿移动量的计算单元以及补偿单元，补偿单元用于沿着抖动方向的相反方向移动第二时刻的图像，已实现对所述第一时刻的图像进行补偿，其中，所述第二时刻的图像的移动距离为补偿移动量。

进一步的，第一时刻的图像中至少选定第一检测点，在所述第二时刻的图像中至少选定第二检测点，根据所述第一检测点和所述第二检测点，计算补偿移动量，其中，所述补偿移动量是所述第一检测点和所述第二检测点的像素差。

进一步的，拍摄照片自动拼接系统包括

影像预处理，其用于消除摄影摄像在色彩上的差异，对摄影摄像进行色彩平衡处理；

影像数据库建设，用于对影像预处理处理后的将相邻摄影摄像之间进行配对，建设立体像对模型；

特征点匹配，根据对影像数据库建设中设立的立体像对模型进行角点提取，得到不同影像间同名点的相对坐标，以此获取相邻摄影摄像的双线性转换参数；

以及影像拼接。

进一步的，特征点匹配进行Harris角点提取。

进一步的，特征点匹配还进行Ransac平差处理，其用于对计算出数据的数学模型参数，得到有效样本数据。