[发明专利]基于智能平台面阵相机采集的机场道面表面图像改进拼接方法

说明书

本发明公开了一种基于智能平台面阵相机采集的机场道面表面图像改进拼接方法，包括采用步进往返移动、且均匀间隔拍摄数张连续的道面表面的照片；读取照片的中心坐标和道号，求得所有照片沿X轴方向的最大值和最小值，以及沿Y轴方向的最大值和最小值；将照片缩小比例为reducedScale；构建拼接的画布，并以画布左上角为原点，建立二维坐标系；修正任一照片的直角坐标；选取拼接照片在画布中的参考起点；获得任一道号内照片对应画布坐标系中修正的X轴坐标和平均像素间隔；获取任一道号的起始参考像素坐标；计算任一道号的照片在画布中的像素坐标；判断该照片的道号的奇偶性，道号为偶数，将该照片沿顺时针或逆时针旋转180°；获得机场道面表面的拼接图像。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其是基于智能平台面阵相机采集的机场道面表面图像改进拼接方法。

背景技术

随着现代化交通技术地不断发展，越来越多的机场建成并投入使用，机场跑道的服役年限也在逐年增加。随着机场跑道服役年限的推移，其也存在使用病害，因此，需要定期或/和不定期对机场跑道进行检查、养护，以保证飞机起降的安全性和使用效率。对机场跑道养护的前提是对跑道的运行状况进行检测和评估，所述检测包括表观检测和跑道内部检测。

目前，市面上已经出现了针对机场跑道运行状况检测的智能设备，在该智能设备上设置有工业相机、定位模块等，并且采用自主规划弓形路径，实现跑道的全覆盖检测。路面表观数据采用图片方式存储，通过编码器固定脉冲触发，每隔固定距离即可拍摄一张图片，同时可记录拍摄这张照片时相机的具体位置(经纬度坐标，可转化为局部相对坐标系坐标)，设定这个间隔距离保证相邻照片具有一定的重叠率，可使得采集数据能覆盖整个道面。但是，如何根据这些零散的图片拼接恢复出整个机场道面的全景照片是一个难点问题。传统的方法是根据图像处理算法，寻找各个图片之间的特征值，并进行特征值匹配，找到图片之间的重叠区域并进行拼接。但是这种方法首先是计算量很大，另外由于机场道面的特殊性，大部分图片几乎找不到很明显的特征，所以就算是相邻图片也会出现匹配失败的情况，因此，仅用传统图像处理方法几乎无法完成整个道面图片的拼接工作。

基于上述情况，急需要提出一种用于机场跑道道面表面图像拼接的方法，能保证将零散图片数据完整的，可靠的拼接起来，恢复出机场道面的全景照片，以便能直观、准确的观察机场跑道表面的全局状况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于智能平台面阵相机采集的机场道面表面图像改进拼接方法，能够结合每张图片的位置信息和重叠率，实现全景图片的完整可靠拼接，本发明采用的技术方案如下：

基于智能平台面阵相机采集的机场道面表面图像改进拼接方法，采用设置在智能平台上、且垂直向下拍摄机场跑道面的图像的面阵相机。所述机场道面表面图像改进拼接方法，包括以下步骤：

步骤S01，所述智能平台以跑道边缘为起点，采用步进往返移动，且均匀间隔拍摄数张连续的道面表面的照片；所述任一照片的分辨率为width×height，且该照片对应的机场道面的实际宽度为t_x、长度为t_y；第i张照片应对的实际道面的中心坐标为(x(i)，y(i))；将所述智能平台往返移动的路径记为道号pathindex；其中，width、height、t_x和t_y均为大于零的数，x(i)和y(i)为自然数，且i和pathindex为大于零的自然数。

步骤S02，读取步骤S01中的数张照片的中心坐标(x(i)，y(i))和道号pathindex，采用遍历的方式求得所有照片沿X轴方向的最大值X_max和最小值X_min，以及沿Y轴方向的最大值Y_max和最小值Y_min。

步骤S03，将步骤S01中的照片缩小比例为reducedScale，得到任一照片的像素为r_width×r_height。

步骤S04，构建拼接的画布，所述画布的实际宽度为back_width，其表达式为：