[发明专利]一种无人机视频增强现实实现方法

摘要

本发明公开了一种基于摄影测量技术和3DGIS技术的无人机视频增强现实实现方法，主要步骤包括：视频抽帧、相机检校、空三重建、3DGIS虚拟场景建立、序列帧影像渲染、视频合成等。本发明利用了无人机POS数据，并利用空三平差方法恢复精确的相机轨迹和姿态，在3DGIS系统建立三维地理场景，叠加各类矢量数据，导入三维模型，添加自定义文字标注和图形标注，通过导入数字地表模型实现消隐效果，然后逐帧获取与原视频相同视角的渲染影像，与原视频逐帧叠加，获得包含丰富信息的视频成果。该方法提高了处理效率和效果，对于线性工程的重复巡线应用中，可大大提高自动化程度，为方案展示、现场巡检提供了高效、真实的技术手段。

主权项

1.一种无人机视频增强现实实现方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)采用摄影测量方法进行相机检校，获取相机精确的内方位参数，之后无人机利用所述相机进行带状视频采集，获取关键帧影像；S2)根据飞控或POS系统记录的飞行轨迹和姿态数据内插计算获取所述关键帧影像的初始外方位元素值；S3)建立单航带倾斜影像空三工程：由所述关键帧影像、初始外方位元素值和内方位参数，使用摄影测量空中三角测量方法，建立单航带倾斜影像空三工程；S4)采集控制点：在既有航测成果中采集像控点三维坐标，像控点沿带状分布；S5)空三平差计算，获取所述关键帧影像的精确的外方位元素值；S6)影像密集匹配，获取物方数字表面模型；S7)根据所述外方位元素值，采用拉格朗日内插算法逐帧计算外方位元素值；S8)在3DGIS系统中建立三维地理场景：在WGS84或GCCS2000椭球上建立三维地理场景，导入地理信息矢量图层；在三维地理场景中添加三维模型、文字标注和图形对象，并设置样式；S9)导入数字表面模型，将三维场景中的背景设置为黑色，仅显示需在视频中叠加的对象或图层；S10)根据所述外方位元素值，在三维场景中逐帧创建视点；S11)在三维场景中，对所述视点逐个进行渲染，获得序列帧信息影像，为所述序列帧信息影像添加透明通道，将黑色部分设置为透明；S12)对步骤10)处理后的信息影像进行镜头畸变变换，获得新的序列帧信息影像；S13)视频合成：将所述新的序列帧信息影像直接叠加到原始视频中，获得叠加了文字注记、图形标注和三维模型的增强现实视频成果。