[发明专利]一种无人机航拍图像快速拼接方法

说明书

本发明公开了一种无人机航拍图像快速拼接方法，属于无人机应用技术领域。包括以下步骤：(1)无人机航拍时同步获取图像和拍照时的地理定位作为图像位点；(2)将无人机航拍作业区域按同一地理坐标系正交分割为网格；(3)计算网格内的图像的中心位点与网格中心点的距离，取最近图像位点对应的图像，裁切出该网格范围部分作为该网格的填充图像；(4)无人机航线经过的网格取得对应填充图像后拼合得到整图。

技术领域

本发明公开了一种无人机航拍图像快速拼接方法，属于无人机应用技术领域。

背景技术

应用无人机通过装配飞控系统按规划航线实现稳定自主飞行，利用无人机挂载光学相机等精密设备实现航拍航摄获取具有地理信息的低空影像，其在地理测绘、环境巡查、应急救援等领域广泛应用。

受航拍相机传感器尺寸和镜头视场的限制，单张无人机航拍图像的覆盖范围较小，不能满足实际应用需求，因此将多幅无人机航拍图像拼接成一幅自然过渡的整图是无人机航拍作业中的主要工作。

现有技术中，往往采用基于图像特征的配准方法，旨在找出两图像中的相同区域，通过提取两幅图像中的稳定特征来，如地物边缘、角点、闭合区域中心等，以计算图像间的变换模型来实现拼接。高精度的图像配准对计算机性能要求极高，且往往需要较长的运行时间。

因此，一次完整的航拍作业通常分为外业部分和内业部分，外业进行基础图像采集，内业进行图像拼接。该方案的最大问题在于分割了航拍作业，不能现场快速查看全范围的完整航拍影像，难以及时发现外业的错漏，也影响数据使用效率。

因此，针对上述技术问题，有待提出更优的解决方案。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明公开了一种无人机航拍图像快速拼接方法。所采用的技术方案是：

一种无人机航拍图像快速拼接方法，包括以下步骤：

(1)无人机航拍时同步获取图像和拍照时的地理定位作为图像位点；

(2)将无人机航拍作业区域按同一地理坐标系正交分割为网格；

(3)计算网格内的图像的中心位点与网格中心点的距离，取最近图像位点对应的图像，裁切出该网格范围部分作为该网格的填充图像；

(4)无人机航线经过的网格取得对应填充图像后拼合得到整图。

进一步地，所述网格的分割方法为：以开始执行航拍作业后的初始图像的图像位点为起始网格的中心；网格的边长大小定为与航线间距相同或航拍图像画幅的1/4-1/2。

进一步地，所述无人机航拍时，其获取图像的设备采用正射相机模块。

进一步地，所述正射相机模块，其为光学相机架设在1个二轴稳定云台上。所述的二轴稳定云台，其稳定轴线为两个水平方向，使所述光学相机正对下方。

进一步地，所述无人机航拍时，获取的图像包括采用正射相机模块执行拍照动作获取的照片，或采用正射相机模块连续录制的视频数据。

进一步地，当采用所述正射相机模块进行拍照时，其接收到无人机的飞控系统发送的控制信号执行拍照动作，同时无人机的飞控系统记录即刻地理定位作为对应的图像位点；或所述正射相机模块设定固定时间间隔执行拍照动作，同时发送信号到无人机的飞控系统，由飞控系统记录即刻地理定位作为对应的图像位点。

进一步地，当采用所述正射相机模块录制视频数据时，无人机的飞控系统按设定飞行距离或设定时间间隔记录位点及时间点，获得视频数据后取该时间点的视频帧作为对应的图像数据。

进一步地，所述步骤(3)中，如果有2个图像的中心位点与网格中心点的距离相同，取后获取的图像作为该网格的填充图像。