[发明专利]一种无人机影像实时全景拼接方法及系统

摘要

本发明涉及一种无人机影像实时全景拼接方法及系统，其方法包括以下步骤，相机对航摄区域进行拍摄获取每个曝光点的影像；分别从GPS和姿态仪中获取对应的GPS数据和姿态仪数据；对获取的GPS数据和姿态仪数据进行同步和实时解算，并算出相机在预设曝光时刻拍摄的影像的外方位元素；根据相机在预设曝光时刻的外方位元素将对应曝光点获取的且经过预处理的影像映射到全景图中，得到实时的影像全景图。本发明通过对影像数据、定位仪数据和GPS数据的采集、定位仪数据和GPS数据数据同步和定位仪数据和GPS数据的快速解算实时进行影像全景拼接，相对于传统航空摄影测量流程，避免了空中三角测量等比较耗时的环节，大大提高了数据处理速度。

主权项

一种无人机影像实时全景拼接方法，其特征在于，包括以下步骤，S1，相机根据预设曝光点的WGS84坐标位置对航摄区域进行拍摄获取每个曝光点的影像；S2，根据每个曝光点的影像的曝光时刻分别从GPS和姿态仪中获取对应的GPS数据和姿态仪数据；S3，嵌入式计算机对获取的GPS数据和姿态仪数据进行同步和实时解算，并根据曝光时刻和姿态仪的偏心角解算出相机在预设曝光时刻拍摄的影像的外方位元素；S4，嵌入式计算机根据相机在预设曝光时刻的外方位元素将对应曝光点获取的且经过预处理的影像映射到全景图中，得到实时的影像全景图；步骤S3的具体实现步骤为，S31，首先对GPS数据和姿态仪数据进行时间同步，得到POS数据，然后将POS数据与曝光时刻进行时间同步，生成POS同步数据；S32，对POS同步数据进行联合滤波，形成相机的摄影中心的轨迹和姿态，并采用非线性内插的方法在摄影中心的轨迹和姿态中获得相机在曝光时刻的位置姿态数据；S33，将相机在曝光时刻的位置姿态数据进行偏心角和线元素偏移值的修正，获取相机在曝光时刻拍摄的影像的外方位元素；在步骤S33中，相机在曝光时刻的位置姿态数据是在载体坐标系下得到的，将相机在曝光时刻的位置姿态数据进行偏心角和线元素偏移值的修正是通过将载体坐标系下的相机在曝光时刻的位置姿态数据在地心坐标系、导航坐标系和像空间辅助坐标系之间进行多步连动旋转和平移转换，将载体坐标系下的相机在曝光时刻的位置姿态数据转换到像空间辅助坐标系下相机在曝光时刻的位置姿态数据。