CN108108396B - 一种飞行器航拍图片拼接管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种航拍图片拼接管理系统，通过航拍与无线通信与GPS技术的结合，在空中完成对地面图像的捕获，将图像发送至该系统，可以实现在线实时预览航拍器上的摄像视频，同时可以进行连接摄像头、断开摄像头和启动/停止监控航拍点操作。同时可以设置航拍网格，在航拍器起飞前通过系统上的串口模块配置飞机拍照距离，还可以对航拍器传输过来的图像进行处理拼接，从而实现对地面图像进行超清晰广角拍摄。

Description

一种飞行器航拍图片拼接管理系统

技术领域

本发明涉及一种控制无人机航拍及图片处理的装置，特别涉及一航拍图片拼接管理系统。

背景技术

随着航拍飞行器的快速发展，其拍摄图像清晰度逐渐提高，逐步可以应用于地形尤其是复杂地形的地面图像测绘，由于单张图片广角较小，可将多张图片进行拼接，便可得到具有超大视角的高清图片，从而使得无人机测绘变得更具有实用意义。

CN102088569A公开了一种无人飞行器图像专用拼接方法和系统，但该系统提供的数据类型有限，且算法复杂度高，操作复杂，无法实现图像拼接的实时性。

CN106485655公开了一种飞行器航拍地图生成系统，包括航迹生成模块，图像采集模块，图像预处理模块，图像拼接模块和用户交互模块五大模块，可以实现图像的采集和拼接，但存在不可扩展性。

因此需要一种能够对航拍器传来的视频进行接收，截取图片进行拼接处理的图片拼接管理系统，以满足广泛的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能对航拍器传来的视频进行接收，截取图片进行拼接处理的图片拼接管理系统。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种航拍图片拼接管理系统，包括：

1)在线实时视频预览模块，航拍器开启摄像头，开始由空中对地面进行拍摄，同时将视频信息传送至该系统，该系统实时接收航拍器的视频，并对航拍器传输过来的视频内容进行预览，通过所述在线实时视频预览模块在地面实时观看到由航拍器在天空中拍摄的视频信息，与此同时系统对传输过来的视频信息也进行图片识别，判断是否出现了携带经纬度信息的图片；通过系统上的断开、启动/停止按钮，对连接的摄像头进行断开摄像头和启动/停止监控的操作；

2)航拍网格设置模块，通过航拍网格设置模块设置航拍器每次拍摄需要航拍的网格数，即需要拼接的图片张数，控制航拍器拍摄图片的张数，在航拍器每次拍摄完设置后的网格数量所对应的图片后，对存储的图片进行拼接，拼接完成后，对生成的广角大视野图片进行输出，存储在本地硬盘上；

3)航拍参数设计模块，系统与航拍器之间的通信采用串口通信协议，通过串口之间的通信，快捷方便地打通航拍器与上位机系统之间的通信数据连接，向航拍器发送各种飞行数据及指令，在航拍器起飞前，通过所述航拍参数设计模块配置航拍器拍照距离，包含横向拍照距离、横向拍照点数和纵向拍照距离；

4)离线数据管理模块，所述离线数据管理模块在离线状态下导入航拍器拍摄的高清图片，导入过程中需要选定航拍器之前传输图片所存储的图片路径，以及针对该图片对应生成的经纬度和时间信息文档，将图片路径与该信息文档进行匹配后对离线后的图片进行预览查看，所述离线数据管理模块同时具有标定高清图片在地图上的位置显示功能，当进行上述操作后，将该位置对应坐标点的图片同步至地图中，点击该坐标点进行离线图片查看；该模块对航拍器拍摄的高清图片进行离线数据管理，支持图片坐标定位；通过离线数据管理模块进入离线数据模块主界面；

5)航拍器航行轨迹模块，通过所述航拍器航行轨迹模块，直接加载地图，将航拍器飞行的轨迹路径，在地图上标定出来，航拍器每次对当前位置完成拍摄，所述航拍器航行轨迹模块便将航拍器此次航拍时所在的经纬度信息在地图上进行标定；

6)航拍图片预览模块，航拍器每存储一张图片，预览界面处便会显示一张图片，以实时看到航拍器当前已拍摄的图片信息及数量，并将航拍器定点拍照的图片在软件右侧的图片预览区进行展示，每次执行拍摄任务都将该定点拍照的图片存储在Image目录下，同时将该定点拍照的经纬度坐标以txt文件的格式存储在同一目录下；系统不断接收航拍器传输的视频信息，同时也对航拍器传输过来的视频信息进行图片识别，航拍器每存储一张图片，预览界面处便会显示一张图片，在图片存储的同时也会对传输过来的图片信息进行匹配存储，使得图片的经纬度信息与图片一一进行匹配，从而也使得系统能够在离线情况下对其进行匹配预览。

本发明的效果在于：流程化信息化强，实现了航拍飞行器到客户端之间的图片及视频信息传输，再到图片分析以及图片拼接，并将图片信息在地图上进行标记，供随时查看接口标准符；图片合成标准，可提供开放的数据导入导出接口；结合软件串口，可以实时地调整航拍飞行器的拍摄参数，包括拍摄点数以及拍摄距离的调整；技术先进，实现了实时图片传输，图片拼接，以及图片位置信息标记。

附图说明

图1是本发明系统的软件主界面示意图；

图2是本发明航拍网格及航拍参数设置界面示意图；

图3是本发明离线数据模块主界面示意图；

图4是本发明航拍坐标匹配的效果图；

图5是本发明航拍器航行轨迹模块的效果图；

图6是本发明的航拍图片预览模块的带有字符信息的图片效果图；

图7是本发明的航拍图片预览模块的带有时间信息的图片效果图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本系统的软件主界面如图1所示，本发明的拼接管理系统包括：

1)在线实时视频预览模块。航拍器开启摄像头，开始由空中对地面进行拍摄，同时将视频信息传送至该系统，该系统实时接收航拍器的视频，并对航拍器传输过来的视频内容进行预览，通过系统的视频预览模块就可以在地面实时观看到由航拍器在天空中拍摄的视频信息。与此同时系统对传输过来的视频信息也进行着图片识别，判断是否出现了携带经纬度信息的图片。通过系统上的断开、启动/停止按钮，可以对连接的摄像头进行断开摄像头和启动/停止监控的操作。

2)航拍网格设置模块，因为每次拍摄的图片要求不同，故需要在每次航拍器起飞前对航拍的图片大小进行设定。通过设置航拍器每次拍摄需要拍航拍的网格数，即需要拼接的图片张数，便可以控制航拍器拍摄图片的张数，当航拍的张数越多，拼接后的图片便越大，视角也越广。在航拍器每次拍摄完设置后的网格数量所对应的图片后，便会开始对存储的图片进行拼接。拼接完成后，会对生成的广角大视野图片进行输出，存储在本地硬盘上。

3)航拍参数设计模块，本发明的系统与航拍器之间的通信采用了串口通信协议，可以通过串口之间的通信，快捷方便地打通航拍器与上位机系统之间的通信数据连接，可以像串口调试助手一样向航拍器发送各种飞行数据及指令。在航拍器起飞前，通过此串口模块配置航拍器拍照距离，包含横向拍照距离、横向拍照点数、纵向拍照距离等。此模块打通了串口通信，对于各种参数的计算需要根据航拍器的实际情况进行计算。

航拍网格及航拍参数设置界面，其中包含串口模块，具体界面如图2所示。通过串口对下位机进行连接，连接之后可以设置航拍的网格，这决定了合成图片的数量，及合成图片的大小。同时也可以设置航拍网格，可以在航拍飞行器起飞前通过软件上的串口模块配置航拍器拍照距离，可以操作横向拍照距离、横向拍照点数、纵向拍照距离等。

4)离线数据管理模块。离线数据管理模块可以在离线状态下导入航拍器拍摄的高清图片，导入过程中需要选定航拍器之前传输图片所存储的图片路径，以及针对该图片对应生成的经纬度以及时间信息文档，将图片路径与该信息文档进行匹配后便可以对离线后的图片进行预览查看。所述离线数据管理模块同时具有标定高清图片在地图上的位置显示功能，当进行上述操作后，可以将该位置对应坐标点的图片同步至地图中，可以点击该坐标点进行离线图片查看，会极大方便用户操作。

该模块可以对航拍器拍摄的高清图片进行离线数据管理，支持图片坐标定位。通过离线数据管理模块进入离线数据模块主界面，如图3所示。然后通过选择航拍图片目录下航拍的高清图片，以及经纬度坐标文件，进行匹配，匹配后可以查看图片以及其所对应的地理位置，如图4所示。

5)航拍器航行轨迹模块

通过航拍器航行轨迹模块，直接加载地图，将航拍器飞行的轨迹路径，在地图上标定出来，使用户可以对拍摄区域以及航拍器拍摄轨迹有着清晰明了的查看。航拍器每次对当前位置完成拍摄，所述航拍器航行轨迹模块可将航拍器此次航拍时所在的经纬度信息在地图上进行标定，这样的便于寻找航拍器，避免出现航拍器丢失，甚至是炸机现象，保护用户航拍器安全。

该系统每接收一张图片，便会对该图片的经纬度信息进行记录，并将该记录信息与当前图片绑定，在地图中用圆点标记该张图的位置，点击该圆点可以查看具体的图片，具体效果如下图5所示。

6)航拍图片预览模块

航拍器每存储一张图片，预览界面处便会显示一张图片，可以实时地看到航拍器当前已拍摄的图片信息及数量，并将航拍器定点拍照的图片在软件右侧的图片预览区进行展示，以便看到整体效果图，每次执行拍摄任务都将该定点拍照的图片存储在Image目录下，同时将该定点拍照的经纬度坐标以txt文件的格式存储在同一目录下，以便与后面进行拼接以及离线管理等操作。

系统不断接受航拍器传输的视频信息，同时也对航拍器传输过来的视频信息进行图片识别，如果接收到的某一帧图片中包含如图6及7所示的图片后，航拍器便会对该视频信息的下一帧的图片进行存储。航拍器每存储一张图片，预览界面处便会显示一张图片。在图片存储的同时也会对传输过来的图片信息进行匹配存储，使其可以将图片的经纬度信息与图片一一进行匹配，从而也使得系统能够在离线情况下可以对其进行匹配预览。

本发明流程化信息化强，实现了航拍飞行器到客户端之间的图片及视频信息传输，再到图片分析以及图片拼接，并将图片信息在地图上进行标记，供随时查看接口标准符；图片合成标准，可提供开放的数据导入导出接口；结合系统串口，可以实时地调整航拍飞行器的拍摄参数，包括拍摄点数以及拍摄距离的调整；技术先进，实现了实时图片传输，图片拼接，以及图片位置信息标记。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种航拍图片拼接管理系统，其特征在于，包括：

1)在线实时视频预览模块，航拍器开启摄像头，开始由空中对地面进行拍摄，同时将视频信息传送至该系统，该系统实时接收航拍器的视频，并对航拍器传输过来的视频内容进行预览，通过所述在线实时视频预览模块在地面实时观看到由航拍器在天空中拍摄的视频信息，与此同时系统对传输过来的视频信息也进行图片识别，判断是否出现了携带经纬度信息的图片；通过系统上的断开、启动/停止按钮，对连接的摄像头进行断开摄像头和启动/停止监控的操作；

2)航拍网格设置模块，通过航拍网格设置模块设置航拍器每次拍摄需要航拍的网格数，即需要拼接的图片张数，控制航拍器拍摄图片的张数，在航拍器每次拍摄完设置后的网格数量所对应的图片后，对存储的图片进行拼接，拼接完成后，对生成的广角大视野图片进行输出，存储在本地硬盘上；

3)航拍参数设计模块，系统与航拍器之间的通信采用串口通信协议，通过串口之间的通信，快捷方便地打通航拍器与上位机系统之间的通信数据连接，向航拍器发送各种飞行数据及指令，在航拍器起飞前，通过所述航拍参数设计模块配置航拍器拍照距离，包含横向拍照距离、横向拍照点数和纵向拍照距离；

4)离线数据管理模块，所述离线数据管理模块在离线状态下导入航拍器拍摄的高清图片，导入过程中需要选定航拍器之前传输图片所存储的图片路径，以及针对该图片对应生成的经纬度和时间信息文档，将图片路径与该信息文档进行匹配后对离线后的图片进行预览查看；所述离线数据管理模块同时具有标定高清图片在地图上的位置显示功能，当进行上述操作后，将该位置对应坐标点的图片同步至地图中，点击该坐标点进行离线图片查看；该模块对航拍器拍摄的高清图片进行离线数据管理，支持图片坐标定位；通过离线数据管理模块进入离线数据模块主界面；

5)航拍器航行轨迹模块，通过所述航拍器航行轨迹模块，直接加载地图，将航拍器飞行的轨迹路径，在地图上标定出来，航拍器每次对当前位置完成拍摄，所述航拍器航行轨迹模块便将航拍器此次航拍时所在的经纬度信息在地图上进行标定；

6)航拍图片预览模块，航拍器每存储一张图片，预览界面处便会显示一张图片，以实时看到航拍器当前已拍摄的图片信息及数量，并将航拍器定点拍照的图片在软件右侧的图片预览区进行展示，每次执行拍摄任务都将该定点拍照的图片存储在Image目录下，同时将该定点拍照的经纬度坐标以txt文件的格式存储在同一目录下；系统不断接收航拍器传输的视频信息，同时也对航拍器传输过来的视频信息进行图片识别，航拍器每存储一张图片，预览界面处便会显示一张图片，在图片存储的同时也会对传输过来的图片信息进行匹配存储，使得图片的经纬度信息与图片一一进行匹配，从而也使得系统能够在离线情况下对其进行匹配预览。

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