[发明专利]一种无人机影像高效处理系统

说明书

本发明提供的一种无人机影像高效处理系统，改进了无人机影像采集与传输时所涉及的影像压缩编码技术和网络传输技术等关键技术，改进了无人机影像拼接融合方法，实现了无人机航摄影像采集、传输与高效处理系统，系统在手机端基于Android环境编程实现了无人机航摄影像的采集、压缩编码与实时传输等功能。在服务器端实现传输视频的解码播放和存储，同时可以将存储的影像进行重叠度的判断，并根据判断结果指导影像的抽稀，抽稀处理之后选取部分影像进行拼接处理，即保证了拼接的质量又提高了区域的拼接速度。系统可以满足实时采集与传输的要求，可以实现无控制点的情况下无人机影像的拼接和处理，并获得较好的视觉效果。

技术领域

本发明涉及一种无人机影像处理系统，特别涉及一种无人机影像的高效采集、传输和处理系统，属于无人机摄影测量技术领域。

背景技术

无人机遥感系统是指利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，自动、智能、快速地获取地面遥感信息的系统。无人机遥感系统弥补了低空、高分辨率遥感发展的缺陷，成为低空高分辨率遥感数据实时获取与处理的重要手段，它可以在短时间内获取地面高精度的遥感影像信息，在对时效性要求较高的遥感灾害监测、自然灾害预警、地图规划等领域中具有一定的实用价值。

无人机遥感系统的优势主要体现在：第一，能够弥补卫星遥感访问周期的限制，能够很好的弥补卫星遥感和航空摄影测量容易受恶劣天气因素(比如多云雾天气、雷雨天气)的影响而导致地面影像信息获取能力不足的缺陷；第二，无人机的操作相对比较容易，一般人员不需要经过很复杂的培训，即可完成无人机的基本操作，获取满足实际需求的影像信息；第三，无人机的起飞方式比较多样，不需要专门的起飞和降落跑道；第四，无人机不需要额外申请空域，因为无人机的飞行高度一般小于1000米，而国家对于千米以下的空域是一般不实行管制，这就更加凸显了无人机的便捷性，可以在法律允许的范围内随时获取感兴趣区域的影像信息，而且无人机可以拍摄得到感兴趣区域的高分辨率、高定位精度的影像，增加了处理的精度；第五，无人机遥感系统的组建和运行的成本相对来说是极低的，可以承受更大的飞行风险，尤其是在高危任务的执行方面更具优势。

由于无人机遥感系统具有快速、准确、安全、经济等一系列优势，目前无人机遥感系统的集成与开发已成为热点。目前无人机遥感系统的现实需求是非常庞大的，在许多领域都发挥了至关重要的作用。无人机遥感系统被广泛的应用于水域动态监测、大比例尺测图、数字城市三维模型建立、南极海冰监测、土地资源勘查、新农村规划与建设等各种应用中。

但现有技术的无人机影像高效处理依然存在一些问题：

一是无人机影像采集与传输时所涉及的影像压缩编码技术和网络传输技术等关键技术。在影像压缩编码领域，由于现有技具数据压缩比、网络适应能力较差，不能很好地满足无人机影像实时传输对带宽的要求，不能对无人机采集的视频影像进行编码压缩，不能减少影像帧之间的冗余信息以满足网络实时传输对带宽的需求。在传输协议上现有技术的TCP协议无法满足数据实时传输对带宽的要求；而单独的UDP协议是面向不可靠连接的，它在提高实时传输速度的同时，却不能保证影像实时传输的质量，不能够获得较好的传输效果，传输获得的影像数据不能够满足影像后续处理的要求。

二是现有技术的无人机影像拼接融合方法存在一些问题，现有技术利用欧式距离比值法寻找参考特征点的最优匹配点，实现影像的粗匹配。因为基于欧氏距离比值法粗匹配之后影像间存在一些误匹配的点对，接下来使用RANSAC精匹配算法剔除其中的误匹配点对，从而在得到两幅待拼接影像的变换模型参数的同时提高特征匹配的精度。最后对影像拼接的重叠区域进行处理，直接平均法计算简单，但无法实现影像的平滑过渡，小波变换法算法本身复杂度较高，计算时间较长，无法满足高时效的应用需求。不能实现两幅影像的平滑过渡，不能得到理想的融合效果。