[发明专利]一种半球摄影中心点位置定位方法

说明书

本发明公开了一种半球摄影中心点位置定位方法，采用鱼眼摄像头拍摄植被冠层图像，其中间圆形部分或圆形切割部分为实景区域，其余为背景区域，然后通过对实景区域作割线处理，最后基于处理后的割线计算实景图区域的中心位置。

技术领域

本发明属于摄影测量技术领域，更为具体地讲，涉及一种半球摄影中心点位置定位方法。

背景技术

叶面积指数(LAI)测量技术中，半球摄影测量法具有成本低、易于升级、便于组网等优点，广泛用于地面测量与星地验证实验。半球摄影测量法有一套固定操作流程。首先是图像采集与数据处理，通过鱼眼摄像头拍摄植被图像；然后进行图像植被冠层结构分析，主要手段是分割背景和叶片得到冠层二值图像；最后通过相关数学模型计算LAI值等相关参数，然而LAI数值反演算法需要对图片的中心进行精确定位，而鱼眼摄像头最终生成的图像中间圆形部分或圆形切割部分为实景图像区域，周边为底片区域，因为工艺规格等原因，每个鱼眼摄像头的成像区域会有一定的偏差，所以实际圆心并不是矩形图像几何中心，因此需要对图像中心重新定位。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种半球摄影中心点位置定位方法，通过多条割线的中垂线交点来精确定位实景成像区域中心。

为实现上述发明目的，本发明一种半球摄影中心点位置定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、采用鱼眼摄像头拍摄植被冠层图像，其分辨率大小为2a×2b，在矩形图像中间圆形部分或圆形切割部分为实景区域，周边为背景区域；

(2)、根据矩形图像分辨率确定矩形图像几何中心O₁(a,b)，(a,b)为几何中心O₁的坐标；

(3)、以几何中心O₁为基点，作矩形图像的中心对称线，与实景区域边缘横向交于L与R两点，纵向交于U与V两点；

(4)、观察矩形图像的四角是否有实景边缘和背景边缘过渡不清晰区域，如果没有，则进入步骤(5)，否则进入步骤(6)；

(5)、利用两条割线定位中心点位置；

(5.1)、将交点U向下偏移个像素，交点L向右偏移个像素，然后以偏移后的点分别作割线，或者偏移交点R、V，然后再以偏移后的点作割线，但始终保持存在一条水平割线和一条垂直割线；

(5.2)、水平割线与实景区域边缘横向交于C、D两点，垂直割线与实景区域边缘纵向交于A、B两点；

(5.3)、以线段AB中点和线段CD中点作垂线，垂线交点记为O₂；

(5.4)、计算O₁与O₂的横纵坐标差，如果O₁与O₂的横纵坐标差均小于则将交点O₂作为定位的中心点位置，否则，定位失败；

(6)、利用四条割线定位中心点位置；

(6.1)、将交点U、L、R、V分别向几何中心O₁内偏移个像素，然后以偏移后的四个交点分别作割线，从而得到四条割线；

(6.2)、上、下两条水平割线与实景区域边缘横向交于C、D两点和H、G两点，左、右两条垂直割线与实景区域边缘纵向交于A、B两点和E、F两点；

(6.3)、以线段AB中点和线段CD中点作垂线，垂线交点记为O₂；以线段EF中点和线段HG中点作垂线，垂线交点记为O₃；