[发明专利]无人机航拍图像实时拼接方法、系统、设备及存储介质

权利要求书

1.一种无人机航拍图像实时拼接方法，其特征在于，包括：

实时获取当前的航拍图像及当前的航拍图像的GPS信息；

根据所述GPS信息，将当前的航拍图像与已拼接的航拍图像进行匹配处理；

根据匹配结果对当前的航拍图像的相机参数进行标定；

根据光束平差法优化航拍图像的相机参数，所述光束平差法的损失函数包括基于所述GPS信息的GPS约束项；

根据优化后的相机参数对所述航拍图像进行映射处理；

将映射后的航拍图像进行融合拼接处理；

所述根据匹配结果对当前的航拍图像的相机参数进行标定的步骤包括：

根据当前的航拍图像与匹配的航拍图像之间的内点及对极几何原理，计算当前的航拍图像与匹配的航拍图像之间的相对相机参数；

根据所述相对相机参数、匹配的航拍图像的基准相机参数，计算当前的航拍图像的基准相机参数，其中，

若当前的航拍图像存在一个匹配的航拍图像，则当前的航拍图像对应一组基准相机参数，此时，所述基准相机参数为最终的基准相机参数，

若当前的航拍图像存在至少两个匹配的航拍图像，则当前的航拍图像对应至少两组基准相机参数，此时，取所有基准相机参数的平均值作为最终的基准相机参数；

所述根据光束平差法优化航拍图像的相机参数的步骤包括：采用光束平差法优化当前的航拍图像和/或已拼接的航拍图像的相机参数，所述光束平差法优化的损失函数为：

其中，i,j为航拍图像编号，k为航拍图像i与航拍图像j的第k对匹配点，P_ijk,P_jik是用相机参数对像素坐标进行逆变换得到的世界坐标系下的齐次坐标，w_gps为GPS约束项权重，t_i[1:2]为第i个相机的位移的X坐标及Y坐标构成的向量，L_i为第i个相机的GPS转化的位置坐标。

2.如权利要求1所述的无人机航拍图像实时拼接方法，其特征在于，根据所述GPS信息，将当前的航拍图像与已拼接的航拍图像进行匹配处理的步骤包括：

获取当前的航拍图像；

根据当前的航拍图像的GPS信息从已拼接的航拍图像中筛选出至少一张候选的航拍图像；

将当前的航拍图像分别与每一候选的航拍图像进行特征点提取及特征点匹配，以提取与当前的航拍图像匹配的航拍图像。

3.如权利要求1所述的无人机航拍图像实时拼接方法，其特征在于，所述根据光束平差法优化航拍图像的相机参数的步骤包括：

当已拼接的航拍图像的数量小于预设的基准图片数量时，采用光束平差法优化当前的航拍图像及已拼接的航拍图像的相机参数；

当已拼接的航拍图像的数量等于或大于所述基准图片数量时，采用光束平差法优化当前的航拍图像的相机参数；

所述光束平差法优化的损失函数为：

其中，i,j为航拍图像编号，k为航拍图像i与航拍图像j的第k对匹配点，P_ijk,P_jik是用相机参数对像素坐标进行逆变换得到的世界坐标系下的齐次坐标，w_gps为GPS约束项权重，t_i[1:2]为第i个相机的位移的X坐标及Y坐标构成的向量，L_i为第i个相机的GPS转化的位置坐标。