[发明专利]一种计算航拍图像的像素点与GPS对应关系的方法及系统

权利要求书

1.一种计算航拍图像的像素点与GPS对应关系的方法，其特征在于，包括步骤：

利用相机标定技术对航拍图像进行矫正；

将矫正后的航拍图像映射至预设三维空间；

结合飞行器平台的GPS信息计算所述矫正后的航拍图像中的测量点对应的GPS位置。

2.根据权利要求1所述的一种计算航拍图像的像素点与GPS对应关系的方法，其特征在于，所述结合飞行器平台的GPS信息计算所述矫正后的航拍图像中的测量点对应的GPS位置的步骤具体包括：

使用所述三维空间的旋转矩阵计算所述航拍图像矫正的坐标变换；

通过所述旋转矩阵得出目标测量点在预设三维空间的坐标。

3.根据权利要求2所述的一种计算航拍图像的像素点与GPS对应关系的方法，其特征在于，所述使用所述三维空间的旋转矩阵计算所述航拍图像矫正的坐标变换的步骤具体包括：

设欧拉角偏航、俯仰和滚转的角度为α，β，γ；

将所述预设三维空间的旋转矩阵表示为如下3×3的矩阵：

其中，

4.根据权利要求2所述的一种计算航拍图像的像素点与GPS对应关系的方法，其特征在于，还包括步骤：

将所述目标测量点在预设三维空间的坐标与相机参数结合，计算任意两个目标测量点之间的距离。

5.根据权利要求4所述的一种计算航拍图像的像素点与GPS对应关系的方法，其特征在于，所述将所述目标测量点在预设三维空间的坐标与相机参数结合，计算任意两个目标测量点之间的距离的步骤具体包括：

其中，(x₁，y₂)和(x₂，y₂)是点P₁和点P₂在预设空间内x轴和y轴上的坐标。

6.一种计算航拍图像的像素点与GPS对应关系的系统，其特征在于，包括：

矫正模块，用于利用相机标定技术对航拍图像进行矫正；

映射模块，用于将矫正后的航拍图像映射至预设三维空间；

计算模块，用于结合飞行器平台的GPS信息计算所述矫正后的航拍图像中的测量点对应的GPS位置。

7.根据权利要求6所述的一种计算航拍图像的像素点与GPS对应关系的系统，其特征在于，所述计算模块具体包括：

坐标变换单元，用于使用所述三维空间的旋转矩阵计算所述航拍图像矫正的坐标变换；

坐标确定单元，用于通过所述旋转矩阵得出目标测量点在预设三维空间的坐标。

8.根据权利要求7所述的一种计算航拍图像的像素点与GPS对应关系的系统，其特征在于，所述坐标变换单元具体用于：

设欧拉角偏航、俯仰和滚转的角度为α，β，γ；

将所述预设三维空间的旋转矩阵表示为如下3×3的矩阵：

其中，

9.根据权利要求7所述的一种计算航拍图像的像素点与GPS对应关系的系统，其特征在于，还包括：

估算模块，用于将所述目标测量点在预设三维空间的坐标与相机参数结合，计算任意两个目标测量点之间的距离。

10.根据权利要求9所述的一种计算航拍图像的像素点与GPS对应关系的系统，其特征在于，所述估算模块具体用于：

其中，(x₁，y₁)和(x₂，y₂)是点P₁和点P₂在预设空间内x轴和y轴上的坐标。