[发明专利]一种基于无人机的非线性图像拼接方法、装置及终端设备

说明书

本发明公开了一种基于无人机的非线性图像拼接方法、装置及终端设备，对于大量具有复杂的关联关系的图像，构建树状结构进行图像拼接，然后计算图像间的映射矩阵，并二次计算第一张图像的映射矩阵以及每个图像的矩阵以确定图像外框的大小，从而以确定的图像外框创建空白底部，最后在空白底部上按树状结构遍历并绘制所有图像的像素，从而获得总图像。相比于现有技术沿着拍摄路径进行一维连续拼接，本发明将多个图像间的一维关系组成二维的树状结构，可以很好地将具有复杂拼接关系的图像投影到一个平面并且拼接在一起，能够提高大量且无序图像的拼接效率，能够广泛应用于无人机航拍图像的拼接领域。

技术领域

本发明涉及无人机航拍领域，尤其涉及一种基于无人机的非线性图像拼接方法、装置及终端设备。

背景技术

无人机全称“无人驾驶飞机”(UAV)，通过利用无线电遥控设备以及设计好的程序进行操控无人机进行飞行作业，具有体积小、造价低以及移动灵活等优点。随着无人机技术的不断发展，通过无人机进行场景的全景拍摄在专业摄影技术团队里已经成为常规的技术手段。在无人机的机身上搭载相应的摄影设备，实现了无人机技术和摄影技术的结合，从而能够拍摄出高难度的图片，例如城市的高空拍摄图等等。无人机的应用为拍摄出多元化、高质量的照片提供了极大的帮助，而无人机摄影技术已经在自然灾害预防、自然资源测量以及城市规划等方面大量应用，并且通过获得的成果得到了认可。无人机的技术已经逐渐完善，通过机载摄影机获得的相片也更加高质量。对于大场景的拍摄作业，通常使用无人机摄影技术结合后期的拼接技术进行大场景图像的合成，常见的图像拼接技术是通过确定坐标和网格定点的拍摄模式进行图像的获取，在预定的位置按照预定的方位拍摄完成后，再进行图像拼接，经过简单的数据修正即可获得大场景图像。但这样对于前期拍摄位置和拍摄方位的要求较高，无法处理杂乱的图片拼接的情况。

对于基于无人机的非线性图像拼接方法，现有技术：沈伟、李瑞程提出的“基于视频帧匹配信息的视频图像自适应拼接方法及装置”(CN201810876608.9)，该技术通过自由线性连续拼接的方法，可以通过航拍视频所获得的任何图像，沿着拍摄的路径进行一维线性的连续拼接，无需预先设置位置信息和拍照顺序即可进行航拍，减少了前期准备的工作。

本发明人在实施本发明的过程中发现，现有技术中存在以下技术问题：“基于视频帧匹配信息的视频图像自适应拼接方法及装置”只能沿着视频的拍摄方向进行一维地进行图像的拼接，无法处理一些具有复杂线性/非线性拼接关系的图像拼接问题。现有技术无法将多个复杂拼接关系合并为同一个拼接关系。因此，在这种情况下现有技术所得出的拼接图像可能会出现拼接过慢以及拼接错误的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种基于无人机的非线性图像拼接方法、装置及终端设备，通过构建树状结构实现了将多个具有复杂关联关系的图像进行拼接。

为了解决上述问题，本发明一实施例提供一种基于无人机的非线性图像拼接方法，包括：

获取拍摄图像，根据所述拍摄图像的图像信息，获取拍摄图像的拼接顺序；

根据所述拼接顺序获得树状结构，获得子节点图像、父节点图像和根节点图像；

根据所述树状结构计算所有子节点图像到所有父节点图像的图像映射矩阵；

设置所述根节点图像为零映射矩阵，根据所述图像映射矩阵计算所有子节点图像的矩阵，并获得第一总图像外框；根据所述第一总图像外框进行根节点图像的映射矩阵和子节点图像的矩阵的二次运算，从而获得第二总图像外框；

根据所述第二总图像外框创建空白底部，按照所述树状结构的图像排序，分别遍历所述拍摄图像的像素，并绘制到所述空白底部上，获得总图像；其中，所述像素从所述图像信息中获取。

作为上述方案的改进，所述按照所述树状结构的图像排序，分别遍历所述拍摄图像的像素，并绘制到所述空白底部上，获得总图像，具体为：