[发明专利]相机位姿估计方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本申请实施例涉及相机位姿估计技术领域，公开了一种相机位姿估计方法、装置及计算机可读存储介质，通过获取主相机外参和从相机外参，计算得到从相机外参相对于主相机外参的位姿变换关系，再获取主相机的第一地理位置，根据第一地理位置和位姿变换关系对主相机与从相机拍摄的多张目标图像生成的三维点进行优化计算，可以解决当拍摄到的图像的地面纹理较差时，特征点匹配效果较差导致优化效果差的问题，对特征点匹配的依赖性较低，可以提高地面纹理较差时的优化效果。

技术领域

本发明实施例涉及无人机航测技术领域，具体涉及一种相机位姿估计方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

目前，随着科技水平的不断进步，航空摄影测量技术能够测绘各种比例尺的地形图和图像地图，也可以建立地形数据库，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据，便于人们更精细地对土地做出规划与管理，通过航空摄影测量技术提供的精确的地理信息数据也能够建立高精度的地图，为人们的出行定位带来便利。航空摄影测量技术常常用到空中三角测量，即利用连续摄取的具有一定重叠的航摄相片，依据少量野外控制点，以摄影测量方法建立同实地相应的航线模型或区域网模型，从而获取加密点的平面坐标和高程。无人机航测技术是传统航空摄影测量手段的有力补充，具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低以及适用范围广等特点，利用无人机航测技术，无人机在搭载多相机进行航空摄影时，可以有效地拍摄到正射及倾斜图像，多相机的画幅较大，高空作业能一次性完成飞行任务。

现有的无人机航测技术，在无人机搭载多相机进行航空摄影时，如果遇到纹理特性较差的地面，例如大片树林或者水域较多时，特征点的匹配效果往往较差。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种相机位姿估计方法，用于解决现有技术中存在的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种相机位姿估计方法，其特征在于，包括：

获取包括至少两个相机的多相机拍摄装置中每个所述相机的外参，其中每个所述相机之间的相对位置关系固定不变，所述至少两个相机包括一个主相机和一个或多个从相机；

从所述外参中确定所述主相机的第一外参和每个所述从相机的第二外参，根据所述第一外参和所述第二外参计算得到每个所述从相机相对于所述主相机的位姿变换关系；

通过传感器获取所述主相机的第一地理位置；

根据所述多相机拍摄装置拍摄的多张图像生成三维点，根据所述第一地理位置和所述位姿变换关系对所述三维点进行优化计算，得到每个所述相机优化后的第一位姿。

在一种可选的方式中，所述从所述外参中确定所述主相机的第一外参和每个所述从相机的第二外参，根据所述第一外参和所述第二外参计算得到每个所述从相机相对于所述主相机的位姿变换关系，进一步包括：

根据所述主相机与所述从相机在同一轨迹位置拍摄的多张图像计算得到所述主相机外参和所述从相机外参；

根据所述主相机外参与所述从相机外参，计算所述主相机拍摄的图像到所述从相机拍摄的图像的转换关系，计算公式为：

T01=Tw0’*Tw1

其中，T01为所述转换关系，Tw0为所述主相机外参，Tw0’为Tw0的逆矩阵，Tw1为所述从相机外参；

将所述图像的转换关系确定为所述位姿变换关系。

在一种可选的方式中，所述根据所述多相机拍摄装置拍摄的多张图像生成三维点，进一步包括：

提取多张图像中每一张图像的特征点信息；

根据所述特征点信息生成词袋信息；

将所述词袋信息中具有相同特征描述子的至少两个图像进行匹配计算，得到匹配的两个图像间的匹配关系；