[发明专利]基于多旋翼无人机航拍视频的帧间场景匹配方法及装置

权利要求书

1.一种基于多旋翼无人机航拍视频的帧间场景匹配方法，适于在计算设备中执行，其特征在于，至少包括以下步骤：

从待处理视频中提取相邻的两个视频帧，并对两个所述视频帧进行鱼眼畸变矫正后，截取各自的目标区域图像；

利用Harris角点检测器，对前一视频帧的目标区域图像进行特征角点检测，并提取显著性特征角点；

根据所述显著性特征角点，采用稀疏光流法在后一视频帧的目标区域图像中检测与所述显著性特征角点对应的新的特征角点，并提取满足帧间场景匹配条件的所述显著性特征角点和对应的新的特征角点，作为特征角点对；

计算各个所述特征角点对的第一几何空间距离，并根据所述几何空间距离绘制直方图，继而根据所述直方图的峰值对所述直方图进行区域划分，筛除所述直方图峰值小于预设阈值的区域中的特征角点对；

将所述目标区域图像从横向及纵向两个方向上使用两条线等分为“井”字形，并以“井”字形四个角的图像区域作为4个角块区域，将其余的图像区作为间隔区域；从所述4个角块区域中，各提取一个所述特征角点对，得到一个由4个特征角点对组成的目标特征角点对组合，重复提取若干个目标特征角点对组合；根据所述各目标特征角点对组合中4个特征角点对的几何参数筛选满足帧间场景匹配条件的目标特征角点对组合；其中，所述4个特征角点对的几何参数，包括：4个特征角点对围成的四边形面积、4个特征角点对任意3个特征点对围成的3角形的面积和4个特征角点对任意2个点对的几何距离；

根据所述目标特征角点对组合的基本参数，计算相应的透视变换矩阵，并根据所述透视变换矩阵，计算变换后的每个所述目标特征角点对组合中的所有目标特征角点对两角点之间的第二几何空间距离；

对所述第二几何空间距离和所述第一几何空间距离求商后，计算每个所述目标特征角点对组合中所有目标特征角点对的加权距离之和；

将所述加权距离之和最小的目标特征角点对组合对应的目标特征角点对及对应的透视变换矩阵作为最终的匹配结果。

2.如权利要求1所述的多旋翼无人机航拍视频的帧间场景匹配方法，其特征在于，所述相邻的两个视频帧间隔不超过30帧。

3.如权利要求1所述的多旋翼无人机航拍视频的帧间场景匹配方法，其特征在于，所述对两个所述视频帧进行鱼眼畸变矫正后，截取各自的目标区域图像，具体为：

通过成像装置的参数矩阵对所述视频帧进行鱼眼畸变矫正，得到矫正图像；

将所述矫正图像进行横向三等分，截取中间区域的图像，得到所述目标区域图像。