[发明专利]一种无人机视觉图像特征快速匹配与提取方法及装置

权利要求书

1.一种无人机视觉图像特征快速匹配方法，其特征在于，将无人机采集到的两幅图像中的第一幅图像的特征点映射到第二幅图像中，获得第二幅图像中新的特征点以及特征点与新的特征点之间的匹配关系；

所述的第一幅图像与第二幅图像之间存在重叠区域，分别为在第一幅图像上的第一重叠区域以及在第二幅图像上的第二重叠区域；

所述的方法包括：

将第一重叠区域内的特征点通过坐标变换方程映射至第二重叠区域上，获得多个映射点；

以每个映射点作为初始搜索坐标，在第二幅图像中进行局部邻域搜索，将与第一重叠区域内的特征点相似度最高的像素点作为新的特征点，获得第二幅图像中新的特征点以及特征点与新的特征点之间的匹配关系；

所述的坐标变换方程根据两幅图像之间无人机飞行方向、无人机飞行距离、无人机的视觉系统旋转方向以及无人机的视觉系统旋转角度获得；

所述的坐标变换方程为：

其中，(x_k,y_k)为第二重叠区域中的像素点坐标，(x_k-1,y_k-1)为在第一重叠区域中与(x_k,y_k)对应的像素点的坐标，其中坐标x方向与无人机飞行方向平行，h为无人机飞行高度，单位为m，α_x、α_y为采集第一幅图像时无人机成像系统的光轴与铅垂线之间的夹角在x轴和y轴方向上的分量，单位为°，β_x、β_y为采集第二幅图像时无人机成像系统的光轴与铅垂线之间的夹角在x轴和y轴方向上的分量，单位为°，d_x、d_y为采集第一幅图像与第二幅图像之间无人机沿x轴和y轴方向上的飞行距离，单位为m，r_x、r_y为第一幅图像以及第二幅图像在x轴和y轴方向上的空间分辨率，单位为m/pixel。

2.一种无人机视觉图像特征快速提取方法，其特征在于，用于对无人机采集到的多幅图像的特征点进行匹配和提取，所述的方法按照以下步骤执行：

步骤A、判断当前图像是否为无人机采集的第一幅图像，若是，则对当前图像进行全局特征提取；否则执行步骤B；

步骤B、对当前图像以及上一幅图像进行划分，获得当前图像上与上一幅图像的重叠区域、上一幅图像上与当前图像的重叠区域以及当前图像的非重叠区域；

所述当前图像上的非重叠区域包括当前图像中除去当前图像上与上一幅图像的重叠区域以外的所有像素点；

步骤C、采用权利要求1所述的无人机视觉图像特征快速匹配方法获得当前图像中新的特征点作为当前图像重叠区域的特征点；

步骤D、在步骤B获得的当前图像上的非重叠区域进行特征点提取，获得当前图像非重叠区域的特征点；

步骤E、将步骤C获得的当前图像重叠区域的特征点与步骤D获得的当前图像非重叠区域的特征点进行结合，获得当前图像的特征点；

步骤F、返回步骤A直至获得无人机采集到的所有图像的特征点。