[发明专利]一种飞行器位姿确定方法及装置

权利要求书

1.一种飞行器位姿确定方法，其特征在于，包括：

获取基准图和机载相机的实时图像，所述基准图包括基准纹理图像和基准地形图；

对所述实时图像进行分辨率校正，校正后的实时图像与所述基准纹理图像的分辨率一致；

对所述校正后的实时图像与所述基准纹理图像进行匹配定位，确定校正后的实时图像在所述基准纹理图像中的匹配区域；

在所述基准纹理图像中的匹配区域内选取至少三个不共线的特征点，并根据特征点在所述基准地形图上查询相应的高程值，至少确定相应的三个控制点；

根据所述控制点构建空间后方交会解算方程，确定成像位置和姿态；

其中，所述对所述校正后的实时图像与所述基准纹理图像进行匹配定位，确定校正后的实时图像在所述基准纹理图像中的匹配区域，包括：

在校正后的实时图像中选取待匹配特征点，所述待匹配特征点的兴趣值大于第一预设阈值；其中，所述兴趣值I_v为：

I_v＝det[M]-0.04(tr[M])²，式中M为以所述待匹配特征点为中心的预设长宽的像素区域的协方差矩阵，det[M]是矩阵M的行列式，tr[M]是矩阵M的迹，w(x,y)是高斯权重函数，I_x是横方向的差分值，I_y是纵方向的差分值；

分别计算所述校正后的实时图像的第一像素区域与所述基准纹理图像的第二像素区域之间的相关系数，选择相关系数最大的第二像素区域作为所述基准纹理图像的匹配区域；所述第一像素区域为以所述待匹配特征点为中心的预设长宽的像素区域，所述第二像素区域为以基准纹理图像中某一像素点为中心的预设长宽的像素区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述实时图像进行分辨率校正，包括：

根据所述实时成像的等效焦距和飞行高度，确定所述实时图像的分辨率，再根据基准纹理图像的分辨率确定对所述实时图像进行校正的缩放倍数；

根据所述缩放倍数对所述实时图像进行缩放处理，并重新采样，获得与所述基准纹理图像的分辨率一致的校正后的实时图像。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述选取至少三个不共线的特征点，包括：

确定所述匹配区域内所有像素点的兴趣值，并选取兴趣值最大的像素点作为第一特征点；其中，所述兴趣值I_v为：

I_v＝det[M]-0.04(tr[M])²，式中M为以所述待匹配特征点为中心的预设长宽的像素区域的协方差矩阵，det[M]是矩阵M的行列式，tr[M]是矩阵M的迹，w(x,y)是高斯权重函数，I_x是横方向的差分值，I_y是纵方向的差分值；

确定第二特征点，所述第二特征点为与所述第一特征点之间的距离为第一预设距离、且兴趣值大于第二预设阈值的像素点；

确定第三特征点，所述第三特征点为与所述第一特征点和所述第二特征点之间的距离均大于第二预设距离、与特征直线之间的距离大于第三预设距离、且兴趣值大于第二预设阈值的像素点；所述特征直线为由第一特征点和第二特征点所确定的直线。