[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

说明书

本发明公开了一种无人机视觉图像特征快速匹配与提取方法及装置。首先对无人机采集的两幅图像进行划分，获得两幅图像的重叠区域以及第一幅图像重叠区域内的特征；其次将第一幅图像重叠区域内的特征通过坐标变换方程映射至第二幅图像上获得多个映射点；然后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，搜索与第一幅图像中对应特征相似度最高的像素点作为第二幅图像的特征点和匹配点；最后在第二幅图像的非重叠区域进行常规特征提取，与映射匹配获取的特征点构成第二幅图像的全部特征。本发明将现有技术中的全局特征提取与匹配问题转化为映射局部邻域搜索匹配问题，提高了图像特征提取与匹配的速度。

技术领域

本发明涉及图像特征匹配与提取方法及装置，具体涉及一种无人机视觉图像特征快速匹配与提取方法及装置。

背景技术

无人机具有飞行距离远、续航时间长、无人员生命危险等特点，通过无人机实时获取地面目标的图像是无人机作战使用中的一个重要方面。无人机实时获取地面目标的图像具有实时性好、可操作性强等优点，广泛应用于预先侦察、实时侦察、毁伤评估等使用方面。从图像处理角度来看，无人机实时获取地面目标的图像主要是用于判读分析和定位处理。无人机视觉图像在无人机视觉检测与视觉导航中应用广泛。

现有技术中对于无人机图像特征匹配时，都是对图像的全局进行搜索匹配，匹配速度慢，并且仅采用了图像特征之间的关系进行匹配，并未考虑到无人机运动带来的特征点的位置改变，从而导致特征匹配的准确率不高；并且现有技术对无人机图像特征提取方法都是对图像全局进行特征提取，应用于无人机采集的序列图像特征提取与匹配计算量大、效率低，使得无人机视觉特征提取速度慢、实时性差，导致图像处理速度慢，实时性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机视觉图像特征快速匹配与提取方法及装置，用以解决现有技术中的无人机视觉特征匹配与提取速度慢、实时性差，导致图像处理速度慢，实时性差的问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

1.一种无人机视觉图像特征快速匹配方法，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，所述的坐标变换方程为：