[发明专利]一种应急救援活动中无人机航拍影像快速拼接的方法

说明书

本发明涉及影像拼接领域，具体涉及一种应急救援活动中无人机航拍影像快速拼接的方法，包括获取无人机航拍数据；将影像个数抽稀，然后对参与拼接的各张影像进行畸变校正和影像重排；基于影像纹理先进行航带影像拼接，再进行航带间拼接；最后以原始影像中心点为控制点，对拼接影像进行几何校正，使影像具有地理空间信息。本发明方案中通过减少影像数据并简化数据处理过程，能够快速进行影像拼接，同时影像数据具有可量测性，大大提高了无人机航拍影像的拼接效率，得到的影像拼接图在精度上能够满足应急救援指挥需要。

技术领域

本发明涉及影像拼接领域，具体地涉及一种应急救援活动中无人机航拍影像快速拼接的方法。

背景技术

在应急救援，如森林火灾、洪涝、地震等自然灾害救援中，对地面情况快速了解和掌握是救援活动开展前的一项重要工作，也是救援活动中对灾情发展与灾情现状评估的重要信息来源，对科学有序的救援调度活动具有巨大的信息支持作用。无人机因其机动灵活，方便操作等诸多优点，可以广泛的应用于应急救援活动中，开展现场灾情信息获取、灾情实时监测等工作。

无人机获取的最重要的一类灾情信息为灾区的地面影像数据，该地面影像数据直接反映灾区地面现状，如破坏范围，破坏面积，涉及到的地物类型等，是救援活动所参考的重要基础地理信息数据。应急救援活动中的无人机航拍与常规航空摄影在数据获取过程中大同小异，最大的不同在于其对数据成果(即航拍后的影像拼接图)的需求紧迫性不同，对数据成果的精度在不同活动阶段的要求不同。在救援现场，数据成果要求越快完成越好，帮助一线调度快速定量/定性的看到地面现状；其次，虽然要求快速完成影像图拼接，但仍然要求影像图能够在一定精度范围内可量测，如量取图上地物的面积、长度等，这对应急救援活动中的无人机航拍影像快速拼接提出了新的要求。

无论是有人机还是无人机的航拍数据成果，按照测绘产品生产技术流程，大体上都需要经过内外定向、空中三角测量、正射影像图生产等过程，有些场景还需要数字高程模型(DEM)生产等。要保证数据成果的精度，所以各个环节从原始数据获取到数据加工都有严格的规范要求和技术限制，这种数据处理方式的优点是最终成品的测绘精度高，是各类严肃工作(如测绘，规划等)所需要的基础地理信息产品，但该类产品生产对软硬件设备要求高，生产周期长，常规的飞行实践中，都是在数据获取后在后方相应的软硬件平台上进行处理，处理时间长短不等，但对应急救援现场活动而言，时间偏长，无法满足现场要求，故多用于后期的灾情评估，或对数据现势性要求相对不高的其他场景。

现有技术中针对无人机航拍影像数据拼接有多种类型，归纳起来，这些技术或者未脱离一般的航拍数据处理流程或算法，或者针对特定用途，或者基于特定软硬件，或者只是解决拼接过程中的环境问题，而针对应急救援场景的无人机航拍影像的快速拼接，这些技术可以作为重要的参考，但是如何充分考虑应急救援场景的特殊需求，通过有效规划并实现无人机航拍影像快速且具有一定精度地拼接处理仍然是一项重要的技术开发课题。

发明内容

本发明旨在提供了一种应急救援活动中无人机航拍影像快速拼接的方法，用于对无人机航拍影像数据进行有一定产品精度的快速拼接处理。

本发明的技术方案如下：

第一方面，提供了一种无人机航拍影像快速拼接的方法，包括：

获取无人机航拍数据，包括影像数据、飞控数据和航拍参数；

在满足影像拼接要求的条件下，根据所述航拍参数对所述影像数据进行抽稀处理，然后对参与拼接的各张影像进行畸变校正，再根据影像的获取时间顺序对校准影像按航带重排；

根据所述影像数据和所述飞控数据建立像控点库，其中，像控点坐标包括像素点坐标和像素点空间坐标；

基于影像纹理信息对重排影像的重叠区进行同名点匹配，并基于航带内的影像同名点实现航带内影像拼接，再基于航带间的影像同名点实现航带间影像拼接，得到影像拼接图，同步更新所述像控点库；