[发明专利]基于定位数据的图像全局定位优化拼接方法

权利要求书

1.基于定位数据的图像全局定位优化拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，采集获得任一待拼接的图像的中心点位置坐标，并根据GPS位置依次标号；获得N列、K行图像；所述N、K均为大于1的自然数；

步骤S2，根据任一待拼接的图像的像素尺寸与该图像对应拍摄的实际尺寸求得单位长度的实际尺寸的像素值PPM；

步骤S3，根据GPS位置和单位长度的实际尺寸的像素值PPM转换获得顺势摆放的待拼接大图，求得任一待拼接的图像I_ij的中心点的像素位置PP_ij(x,y)；

步骤S4，选取同一列、同一行内重叠率大于等于H％的图像，并进行特征匹配求得像素移动距离；所述H为大于5的自然数；

步骤S5，求得以像素移动距离为基准移动拼接后的图像的损失值Loss，其表达式为：

Loss＝αLoss1+(1-α)Loss2

其中，所述Loss1表示图像拼接贡献的损失；所述Loss2表示图像定位贡献的损失；所述α表示图像定位在拼接过程中的重要程度，其取值为大于0且小于1；

其中，diffX_ij表达第j列第i行的图像的X坐标，diffY_ij表达表示第i列第j行的图像的Y坐标；GPS_ij(x,y)表示图像按照位置摆放的像素位置，即等于图像I_ij的中心点的像素位置PP_ij(x,y)；

步骤S6，采用梯度下降法优化损失值Loss，并根据GPS位置分别进行宽度方向和长度方向校正，输出拼接后的图像；

所述步骤S4中，求得像素移动距离，包括以下步骤：

步骤S41，选取同一列、同一行内重叠率大于等于10％的图像；

步骤S42，采用ORB、SIFT或SURF算法进行特征匹配；

步骤S43，求得任一图像的像素移动距离，其表达式为：

initDiffX_ij，initDiffY_ij＝PP_i(x,y)-PP_j(x,y)

其中，initDiffX_ij表示图像i和图像j初始位置在X方向的位置像素差；initDiffY_ij表示图像i和图像j初始位置在X方向的位置像素差；所述p1_m，p2_m表示重叠图像的匹配特征点位置信息，PP_i(x,y)表示图像i的位置像素坐标，PP_j(x,y)表示图像j的位置像素坐标；

所述步骤S5中，α取值为0.6；

所述步骤S6中，采用梯度下降法优化损失值Loss，包括以下步骤：

步骤S61，根据任一图像I_ij的中心点的像素位置PP_ij(x,y)，作为起始坐标

所述图像按照位置摆放的像素位置GPS_ij(x,y)的坐标为起始坐标

步骤S62，对所述图像I_ij的中心点的像素位置PP_ij(x,y)进行迭代优化，且第k次迭代获得的坐标为所述k为大于等于1的正数；

其中，lr表示步长，取值为0.001，表示第k-1次迭代的图像的水平坐标，表示第k-1次迭代的图像的纵坐标；

所述步骤S62中，

其中，表示跟图像I_ij相匹配的图像在k-1次迭代时的X坐标，表示图像I_ij相匹配的图像在k-1次迭代时的Y坐标，c_ij表示特征匹配结果；GPSX_ij为GPS_ij(x,y)的X轴坐标，表示位置摆放图像像素X坐标；GPSY_ij为GPS_ij(x,y)的y坐标，表示按位置摆放图像像素y坐标；