CN108022217A - 一种空中拍摄形变调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空中拍摄形变调整方法，首先根据标志物获取空中拍摄角度和推算模型，将对空中拍摄图像的分析转换为对标志物图像的分析，化大为小，有利于减少工作量，提高图像处理效率。然后，通过推算模型根据空中拍摄图像置换出整体复原图像，再通过参照图像与整体复原图像中参照物的重合度比较，可以判断整体复原图像与实际场景的偏差，从而避免通过空中拍摄图像复原出的整体复原图像出现偏差而正常输出造成的不可预估后果。

Description

一种空中拍摄形变调整方法
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种空中拍摄形变调整方法。
背景技术
空中机器人，也就是无人驾驶飞机，简称“无人机”，根据用途不同，可分为军用无人机和民用无人机。与传统的载人飞机相比，无人机用途广泛，具有体积小、造价低、机动性能好，使用方便、生存能力强、对作战环境要求低等特点，在军用和民用领域具有十分广阔的前景。目前，在诸如战场侦察和监视、边境巡逻、核辐射探测、航空摄影、灾情监视、交通巡逻、治安监控、城市管理、农业、地质、气象、抢险救灾、视频拍摄等行业，无人机都有着广泛的应用。
为了最大限度地发挥无人机的的监视、侦察、探测、巡逻等功能，有许多关键技术值得注意，特别是目标识别和数据处理技术。它包括视觉图像预处理，目标提取、目标跟踪、数据融合及分析等问题。主要是以无人机航拍摄影来实现的。因为无人机在空中拍摄的照片，往往采取某一定角度进行拍照。这意味着，由于拍摄角度不同，物体会发生不同程度的形变。
随着图像视频分析技术的发展，传统的需要专人盯着屏幕的方式的各项缺点逐渐显露出来，如人的注意力不能长时间集中一点，容易疲劳，分析不够全面、及时等，如何从海量图像中自动发现、分析有用的信息并立即进行处理，这已经成为各行各业越来越关心的重要问题之一。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种空中拍摄形变调整方法。
本发明提出的一种空中拍摄形变调整方法，包括以下步骤：
S1、获取空中拍摄图像；
S2、从空中拍摄图像中选择标志物，并切割出标志物图像；
S3、获取标志物图像对应的标志物实物的目标图像，目标图像为标志物实物采用空中拍摄图像的拍摄角度拍摄的符合标志物实物的图像；
S4、结合目标图像和标志物图像，获取通过标志物图像复原出目标图像的推算模型；
S5、根据推算模型获取空中拍摄图像的整体复原图像；
S6、从整体复原图像中选择一个参照物，参照物与标志物相异；
S7、获取符合空中拍摄图像的拍摄角度的参照物的图像作为参照图像；
S8、判断参照图像与整体复原图像中参照物的重合度是否达到预设重合阈值；
S9、是，则将整体复原图像作为空中拍摄图像的调整结果输出；
S10、否，则更新标志物，然后返回步骤S2。
优选地，步骤S10具体包括以下步骤：
S101、进一步判断重合度的判断次数是否达到预设的上限值；
S102、否，则更新标志物，然后返回步骤S2；
S103、是，则将空中拍摄图像作为存疑图像输出。
优选地，上限值为3次。
优选地，重合阈值大于或者等于95％。
优选地，标志物和参照物均选用静态物体。
优选地，标志物和参照物均选用建筑物。
优选地，标志物和参照物的体形差异达到两者中较大者的一半以上。
优选地，步骤S3中获取空中拍摄图像的拍摄角度的方法为：获取标志物全角度拍摄图像或者仿真模型，将标志物图像与标志物全角度拍摄图像或者仿真模型进行对比，获得标志物的拍摄角度作为空中拍摄图像的拍摄角度。
本发明中，首先根据标志物获取空中拍摄角度和推算模型，将对空中拍摄图像的分析转换为对标志物图像的分析，化大为小，有利于减少工作量，提高图像处理效率。然后，通过推算模型根据空中拍摄图像置换出整体复原图像，再通过参照图像与整体复原图像中参照物的重合度比较，可以判断整体复原图像与实际场景的偏差，从而避免通过空中拍摄图像复原出的整体复原图像出现偏差而正常输出造成的不可预估后果。
本发明中，通过推算模型对空中拍摄图像进行整体复原，形成一个单一的大型照，有利于减少误差。
附图说明
图1为本发明提出的一种空中拍摄形变调整方法流程图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的一种空中拍摄形变调整方法，主要用于拍摄角度实时变化的无人机在空中拍摄的照片的处理，用于纠正由于拍摄角度不同，照片中物体发生的不同程度的形变。该方法包括以下步骤。
S1、获取空中拍摄图像。本步骤中，具体为获取发生形变的空中拍摄图像，即本步骤获取的空中拍摄图像为经过形变筛选后的以确认发生形变的图像。本实施方式中，可通过计算图像中同一物体不同部位的提醒差异判断图像是否发生形变。
S2、从空中拍摄图像中选择标志物，并切割出标志物图像。本步骤中，标志物优选静态物体，例如建筑物。
S3、获取标志物图像对应的标志物实物的目标图像，目标图像为标志物实物采用空中拍摄图像的拍摄角度拍摄的符合标志物实物的图像。本步骤中，首先获取标志物全角度拍摄图像或者仿真模型，将标志物图像与标志物全角度拍摄图像或者仿真模型进行对比，获得标志物的拍摄角度作为空中拍摄图像的拍摄角度。然后根据空中拍摄图像的拍摄角度获取目标图像。
本步骤中，将空中拍摄图像的拍摄角度的计算缩小为标志物图像的拍摄角度的计算，化大为小，有利于减少工作量，提高图像处理效率。
S4、结合目标图像和标志物图像，获取通过标志物图像复原出目标图像的推算模型。
S5、根据推算模型获取空中拍摄图像的整体复原图像。即，根据根据标志物图像到目标图像的置换原则，根据空中拍摄图像置换出整体复原图像。
S6、从整体复原图像中选择一个参照物，参照物与标志物相异。具体的，参照物也优选静态物体例如建筑物。
S7、获取符合空中拍摄图像的拍摄角度的参照物的图像作为参照图像。
S8、判断参照图像与整体复原图像中参照物的重合度是否达到预设重合阈值，重合阈值不小于95％。
S9、是，则将整体复原图像作为空中拍摄图像的调整结果输出。
S101、进一步判断重合度的判断次数是否达到预设的上限值，上限值不小于3次。
S102、否，则更新标志物，然后返回步骤S2。
S103、是，则将空中拍摄图像作为存疑图像输出。
本实施方式中，通过参照图像与整体复原图像中参照物的重合度比较，可以判断整体复原图像与实际场景的偏差，从而避免通过空中拍摄图像复原出的整体复原图像出现偏差而正常输出造成的不可预估后果。
与标志物同理，本实施方式中，从整体复原图像中截取一个独立对象作为参照物，通过参照物判断整体复原图像的还原的准确度，减少了图像校准的工作量，降低了校准难度，提高了工作效率。
本实施方式中，优选建筑物作为标志物和参照物，降低了目标图像和参照图像的获取难度。具体实施时，标志物和参照物的体形差异应达到两者中较大者的一半以上，以保证对整体复原图像进行校准的全面与准确。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空中拍摄形变调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取空中拍摄图像；
S2、从空中拍摄图像中选择标志物，并切割出标志物图像；
S3、获取标志物图像对应的标志物实物的目标图像，目标图像为标志物实物采用空中拍摄图像的拍摄角度拍摄的符合标志物实物的图像；
S4、结合目标图像和标志物图像，获取通过标志物图像复原出目标图像的推算模型；
S5、根据推算模型获取空中拍摄图像的整体复原图像；
S6、从整体复原图像中选择一个参照物，参照物与标志物相异；
S7、获取符合空中拍摄图像的拍摄角度的参照物的图像作为参照图像；
S8、判断参照图像与整体复原图像中参照物的重合度是否达到预设重合阈值；
S9、是，则将整体复原图像作为空中拍摄图像的调整结果输出；
S10、否，则更新标志物，然后返回步骤S2。
2.如权利要求1所述的空中拍摄形变调整方法，其特征在于，步骤S10具体包括以下步骤：
S101、进一步判断重合度的判断次数是否达到预设的上限值；
S102、否，则更新标志物，然后返回步骤S2；
S103、是，则将空中拍摄图像作为存疑图像输出。
3.如权利要求2所述的空中拍摄形变调整方法，其特征在于，上限值为3次。
4.如权利要求1或2所述的空中拍摄形变调整方法，其特征在于，重合阈值大于或者等于95％。
5.如权利要求1或2所述的空中拍摄形变调整方法，其特征在于，标志物和参照物均选用静态物体。
6.如权利要求5所述的空中拍摄形变调整方法，其特征在于，标志物和参照物均选用建筑物。
7.如权利要求6所述的空中拍摄形变调整方法，其特征在于，标志物和参照物的体形差异达到两者中较大者的一半以上。
8.如权利要求1所述的空中拍摄形变调整方法，其特征在于，步骤S3中获取空中拍摄图像的拍摄角度的方法为：获取标志物全角度拍摄图像或者仿真模型，将标志物图像与标志物全角度拍摄图像或者仿真模型进行对比，获得标志物的拍摄角度作为空中拍摄图像的拍摄角度。
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