[发明专利]一种基于影像角点匹配的电子地图实时视频镶嵌方法

权利要求书

1.一种基于影像角点匹配的电子地图实时视频镶嵌方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1：光电系统对准目标区域，实时获取目标区域的原始视频影像；

步骤2：根据获取原始视频影像时，惯性导航设备给出的传感器位置和姿态信息、光电平台的角度信息，以及各影像角点的像素偏差角，计算原始视频影像四个角点对应地面位置在载机东北天坐标下的坐标；

步骤3：根据原始视频影像四个角点对应的载机东北天坐标系下的坐标，计算原始视频影像对应地面目标区域的各个参数；

步骤4：根据原始视频影像对应地面目标区域的各个参数，以及事先给定的实际镶嵌视频比例，计算待镶嵌影像的四个角点的像素坐标；

步骤5：根据步骤4获得的四个影像角点的像素坐标，将这四个像素坐标内的影像数据从原始视频影像中裁取出来，并对裁取的影像进行正射影像纠正；

步骤6：根据步骤4获得的四个影像角点的像素坐标，以及步骤2中获取的传感器位置和姿态信息和光电平台的角度信息，计算四个影像角点在地理坐标下的对应地面位置的经度和纬度坐标；

步骤7：根据步骤6获得的四个影像角点对应地面位置的经度和纬度坐标，查找电子地图中相应的经度和纬度坐标，然后逐一匹配将纠正后的影像镶嵌在电子地图对应区域上。

2.如权利要求1所述的一种基于影像角点匹配的电子地图实时视频镶嵌方法，其特征在于，所述步骤1中，操纵光电系统使电视或热像传感器对准目标区域，实时获取目标区域的电视或热像传感器的原始视频影像。

3.如权利要求1所述的一种基于影像角点匹配的电子地图实时视频镶嵌方法，其特征在于，所述步骤2中，根据当前光电平台横滚角θ_RO、俯仰角θ_EL，载机航向角α_F、俯仰角β_F、横滚角γ_F，以及原始视频影像角点的横滚向和俯仰向的像素偏差角△ROL和△EL，计算各角点对应地面位置在载机东北天坐标下的坐标，包括以下步骤：

步骤21：计算角点处光线与当地东北天坐标系之间三轴夹角组成的旋转矩阵A：

其中，为惯性导航设备三个轴向与当地东北天坐标系之间三轴夹角组成的旋转矩阵；

为光电系统瞄线坐标系与惯性导航坐标系之间三轴夹角组成的旋转矩阵；

C_{delta_roll}和C_{delta_pitch}分别为各角点的横滚向和俯仰向像素偏差角的旋转矩阵；

步骤22：计算各角点对应地面位置在载机所在东北天坐标系下的坐标[X_J[i]，Y_J[i]，Z_J[i]]^T(i＝1,2,3,4)：

其中，d_J[i](i＝1,2,3,4)为各角点对应地面位置与当前载机之间的距离。

4.如权利要求2所述的一种基于影像角点匹配的电子地图实时视频镶嵌方法，其特征在于，所述步骤3中，计算原始视频影像对应地面目标区域的各参数，具体步骤为：

由原始视频影像四个角点对应的地面位置坐标(X_J[i]，Y_J[i])(i＝1,2,3,4)，则原始视频影像对应地面目标区域长度L_a、宽度L_b，分别为：

5.如权利要求4所述的一种基于影像角点匹配的电子地图实时视频镶嵌方法，其特征在于，所述步骤4中，根据事先给定的视频镶嵌长宽比例为k，令u和△u分别为满足比例要求的横滚向像幅宽度所占原始视频影像像素个数和裁取的镶嵌影像横滚向像幅宽度所占原始视频影像像素个数：

其中，m和n分别为原始视频影像横滚向和俯仰向总像元个数，则待镶嵌影像的四个角点的像素坐标依次为和