[发明专利]一种无人机遥感影像实时拼接方法及系统

说明书

本发明公开了一种无人机遥感影像实时拼接方法及系统，包括：实时接收无人机回传的航拍数据，包括：实时航拍影像及对应的POS数据；基于POS数据定位定向影像获得影像的地理信息；基于无人机相机的内方位元素校正影像镜头畸变，基于POS数据中的外方位元素几何校正影像，结合步骤2获得的影像位置信息地理对校正后的影像进行配准；对配准后的影像进行切片；融合拼接切片得到的瓦片并发布为标准的地图服务供浏览器端使用；本方法及系统能够实时定位定向、校正及拼接无人机回传的影像，实时呈现无人机航拍区域的全域实景地图。

技术领域

本发明涉及无人机遥感影像处理技术领域，具体地，涉及一种无人机遥感影像实时拼接方法及系统。

背景技术

目前无人机航测主要通过无人机航拍外业获得遥感影像，内业离线处理影像提供地图服务。这种技术流程复杂、内外业分离、响应周期长，无法满足有快速响应需求的应用场景。此外，无人机实时直播视频数据只能得到局部区域信息，无法实时提供全局态势。

在应急救援等对实时响应速度要求较高的场景，需要航测作业实时处理遥感影像，提供全局态势地图服务。

发明内容

本发明提供了一种无人机遥感影像的实时拼接方法与系统，能够在无人机航拍作业过程中，实时定位定向、校正及拼接回传影像，实时呈现无人机航拍区域的全域实景地图，满足应急场景下的实时成图需求。

为实现上述发明目的，本发明一方面提供了一种无人机遥感影像实时拼接方法，所述方法包括：

步骤1：实时接收无人机回传的航拍数据，包括：实时航拍影像及对应的POS数据；

步骤2：基于POS（Position and Orientation System，定位定向系统）数据获得影像的地理信息；

步骤3：基于无人机相机的内方位元素校正影像镜头畸变，基于POS数据中的外方位元素几何校正影像，结合步骤2获得的影像地理信息对校正后的影像进行配准；

步骤4：对步骤3配准后的影像进行切片；

步骤5：融合拼接切片得到的瓦片并发布为标准的地图服务供浏览器端使用。

优选的，实时接收无人机航拍数据，获得无人机拍摄影像时的空间位置和三轴姿态信息，空间位置包括无人机的经度、纬度、高程，三轴姿态信息包括无人机相对于导航坐标系的翻滚角、俯仰角、偏航角。

优选的，步骤2还包括：根据无人机拍摄的外方位元素，基于无人机相机和GPS与IMU（Inertial Measurement Unit）的安装距离误差以及姿态角偏移导致的投影误差校正影像的地理位置。

优选的，配准时根据相机CCD尺寸、影像分辨率以及相对无人机航高计算出地面像素分辨率，利用像素分辨率和校正后的影像中心点坐标配准影像。

优选的，所述方法还包括：浏览器动态获取融合拼接后的瓦片，并加载最新融合拼接后的瓦片进行可视化展示。

优选的，所述方法具体为：将融合拼接后的瓦片发布为标准的TMS服务；利用WebSocket实时通知浏览器前端加载实景地图的最新可视范围；浏览器端根据最新可视范围加载相应层级的最新瓦片实景地图。

图片切片技术是按照金字塔方式将带有地理坐标的影像切为小图片的技术。将无人机拍摄的遥感影像发布为地图服务，可以通过浏览器访问，目前主要有两种处理方法，一种是将所有遥感影像拼接成一张大图，对大图切片后发布为地图服务；另一种是对单张影像进行流式切片后将每张影像作为独立图层发布为地图服务，叠加之后通过浏览器展示。