CN108769524B - 无人机空中720度航拍全景比对方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无人机空中720度航拍全景比对方法，其包括如下步骤：获取两组无人机720度全景航拍图像；以摄像机为中心，使用每组无人机720度全景航拍图像分别构建两个天空盒子；监听两个摄像机的视角参数，构建互通控制器，保持视角同步；通过两个摄像机视角移动分别从各自的天空盒子获取一半的图像；拼合两个摄像机获取的图像生成比对图像。本发明所述的无人机空中720度航拍全景比对方法能实现不同时间或者不同地点的无人机全景航拍图像比对。

Description

无人机空中720度航拍全景比对方法
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种无人机空中720度航拍全景比对方法。
背景技术
全景图片展示是一种的图像展示方法，中国发明专利说明书CN1707354A(公开日2005年12月14日)公开的基于圆鱼眼或鼓形图像快速生成高清晰度全景的智能化方法、中国发明专利说明书CN1707355A(公开日2005年12月14日)公开的基于六张鼓形图像生成整球形全景的方法。其后出现了将全景影像与地理信息系统相结合的方法，中国发明专利说明书(中国专利号ZL 200610026274.3，授权公告日2009年5月20日)公开的构建全景电子地图服务的方法。
上述技术很好的说明了全景图片技术的演进过程，由全景图片的展示到全景电子地图，解决了普通全景图片的应用，但是没有涉及到全景图像的比对，对于一些应用领域，例如基建工程主体建筑的进度对比，需要将不同时间对基建工程主体建筑的全景图像进行比对，以明确完成进度方便进行进度控制；例如水域污染管控，需要将不同时间内同一水道的全景图像进行比对，以发现污染情况方便治理；此外，在一些选址问题上，也需要比对不同地方的全景图像，以确定优劣便于决策……在这些需要用到全景图像比对的领域里，目前都是依靠人工进行比对分析，十分麻烦。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种无人机空中720度航拍全景比对方法，其能实现不同时间或者不同地点的无人机全景航拍图像比对，具有生成比对图像方便比对，省却人工比对的麻烦的优点。
一种无人机空中720度航拍全景比对方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取两组无人机720度全景航拍图像；
以摄像机为中心，使用每组无人机720度全景航拍图像分别构建两个天空盒子；
监听两个摄像机的视角参数，构建互通控制器，保持视角同步；
通过两个摄像机视角移动分别从各自的天空盒子获取一半的图像；
拼合两个摄像机获取的图像生成比对图像。
相较于现有技术，本发明所述的无人机空中720度航拍全景比对方法通过构建天空盒子用于全景图像的展示和作为全景图像比对的基础，通过同步地控制摄像机的视角参数，保持两个摄像机的视角同步，准确获取用于全景图像比对的一半的图像，再拼合而成比对图像。当两组无人机720度全景航拍图像为不同时间同一地点的全景航拍图像，实现时间领域内的图像比对；当两组无人机720度全景航拍图像为同一时间不同地点的全景航拍图像，实现空间领域内的图像比对。由上述技术方案可以省却人工反复对照地查看两组无人机720度全景航拍图像的麻烦，节省分析时间。
进一步地，所述获取两组无人机720度全景航拍图像，具体为多旋翼无人机在不同时间依据同一飞行轨迹拍摄的两组无人机720度全景航拍图像。为了使两个天空盒子是对同一地点不同时间的全景航拍图像的展示，严格控制多旋翼无人机依据同一飞行轨迹，相同的经纬度、高度，悬停，720度环拍。
进一步地，所述天空盒子为六面立方体；所述无人机720度全景航拍图像经处理为6张不同方位的图像贴于六面立方体上。此外，所述天空盒子还可以为六张鼓形图像生成的整球形天空盒子。
进一步地，所述通过两个摄像机视角移动分别从各自的天空盒子获取一半的图像，具体包括如下步骤：
减小两个摄像机的水平视场角至视场范围内的图像大小为预设图像大小的一半；
移动摄像机视角获取视场范围内的图像。
进一步地，所述通过两个摄像机视角移动分别从各自的天空盒子获取一半的图像，具体包括如下步骤：
移动摄像机视角获取视场范围内的图像；
截取两个摄像机获得的视场范围内的图像的一半。
由上述技术方案可知，由于比对图像各取自一组无人机720度全景航拍图像拼合而成，因此摄像机获取的图像大小应为比对图像的一半。而获取比对图像的一半的方法分为上述两种：一种为通过调整摄像机的视场角大小使得视场范围内的图像大小即为比对图像的一半；另一种为不调整摄像机的视场角，先获取视场范围内完整的图像(与比对图像大小一致)，再截取两个摄像机获得的视场范围内的图像的一半用于拼合。两者途径不一，但目的都是为了从一组无人机720度全景航拍图像获取相应的一半图像用于拼合。
进一步地，所述拼合两个摄像机获取的图像生成比对图像的步骤之后，还包括如下步骤：将拼合后生成的比对图像显示在屏幕上。方便肉眼对比分析。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为本发明的无人机空中720度航拍全景比对方法的方框图；
图2为本发明的无人机空中720度航拍全景比对方法的流程图；
图3为本发明的无人机空中720度航拍全景比对方法的步骤40第一实施方式的示意图；
图4为本发明的无人机空中720度航拍全景比对方法的步骤40第一实施方式的具体流程图；
图5为本发明的无人机空中720度航拍全景比对方法的步骤40第二实施方式的示意图；
图6为本发明的无人机空中720度航拍全景比对方法的步骤40第二实施方式的具体流程图；
图7为本发明的无人机空中720度航拍全景比对方法的进一步完善后的流程图。
具体实施方式
请参阅图1，其为本发明的无人机空中720度航拍全景比对方法的方框图。为了满足目前在工程建设、环境检测治理等方面的全景图像比对应用需求和解决现有技术中人工进行全景图像比对的不方便，效率低、耗费时间多的问题，本发明提供一种无人机空中720度航拍全景比对方法，通过将不同时间同一地点的两组无人机720度全景航拍图像构建天空盒子，通过互通控制器同步移动两摄像机的视角，使得两摄像机捕获的无人机图像为同一朝向同一角度同一地点不同时间的图像，拼合两摄像机捕获的无人机图像生成比对图像，输出比对图像至显示设备，极大地提高了比对分析的效率，无需人工对照两组无人机720度全景航拍图像查看、定位、比对、分析的繁琐步骤。
请参阅图2，具体地，本发明的无人机空中720度航拍全景比对方法，包括以下步骤
步骤S10：获取两组无人机720度全景航拍图像；
步骤S20：以摄像机为中心，使用每组无人机720度全景航拍图像分别构建两个天空盒子；
步骤S30：监听两个摄像机的视角参数，构建互通控制器，保持视角同步；
步骤S40：通过两个摄像机视角移动分别从各自的天空盒子获取一半的图像；
步骤S50：拼合两个摄像机获取的图像生成比对图像。
在一个实施例中，所述获取两组无人机720度全景航拍图像，具体为多旋翼无人机在不同时间依据同一飞行轨迹拍摄的两组无人机720度全景航拍图像。为了使两个天空盒子是对同一地点同一朝向同一角度不同时间的全景航拍图像的展示，严格控制多旋翼无人机依据同一飞行轨迹，相同的经纬度、高度，悬停，720度环拍，以使后续同步调节摄像机视角两摄像机获取的图像只有时间参数发生改变，比对图像比对的是图像反映的实物随时间变化发展。
在一个实施例中，所述获取两组无人机720度全景航拍图像还可以为多旋翼无人机获取的同一时间同一地形条件下不同空间点的两组无人机720度全景航拍图像，这时比对图像分析的是空间结构上的差异，例如进行不同经纬度的气候分析等。
在步骤S20中，所述天空盒子可以为六面立方体；所述无人机720度全景航拍图像经处理为6张不同方位的图像贴于六面立方体上。此外，所述天空盒子还可以为六张鼓形图像生成的整球形天空盒子。所述天空盒子作为无人机720度全景航拍图像的展示平台和作为全景图像比对的基础。
在步骤S30中，通过监听两个摄像机的视角参数，当其中一个摄像机的视角参数发生改变，依靠互通控制器实时设置另一个摄像机的视角参数，随时保持两个摄像机视角同步。其中，这里所述的视角参数包括垂直俯仰角、水平偏转角等，用于合理精确地确定摄像机的朝向。
请参阅图3和图4，本发明的无人机空中720度航拍全景比对方法的步骤40第一实施方式包括如下步骤：
步骤S41a：减小两个摄像机的水平视场角至视场范围内的图像大小为预设图像大小的一半；
步骤S42a：移动摄像机视角获取视场范围内的图像。
为了使拼合而成的比对图像为标准的正常大小的图像，需要将从两个摄像机获得的图像为比对图像的一半大小，图3和图4反映了本发明的无人机空中720度航拍全景比对方法的步骤40第一实施方式：通过调整摄像机的视场角大小使得视场范围内的图像大小即为比对图像的一半。
请参阅图5和图6，本发明的无人机空中720度航拍全景比对方法的步骤40第二实施方式包括如下步骤：
步骤S41b：移动摄像机视角获取视场范围内的图像；
步骤S42b：截取两个摄像机获得的视场范围内的图像的一半。
该种实施方式与第一种实施方式的区别在于：不调整摄像机的视场角，先获取视场范围内完整的图像(与比对图像大小一致)，再截取两个摄像机获得的视场范围内的图像的一半用于拼合。
请参阅图7，为了进一步方便人们对拼合后生成的比对图像进行分析，作为本发明的进一步优选方案，本发明的无人机空中720度航拍全景比对方法在所述拼合两个摄像机获取的图像生成比对图像的步骤之后，还包括如下步骤S60：将拼合后生成的比对图像显示在屏幕上。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种无人机空中720度航拍全景比对方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取两组无人机720度全景航拍图像，具体为多旋翼无人机在不同时间依据同一飞行轨迹拍摄的两组无人机720度全景航拍图像；
以摄像机为中心，使用每组无人机720度全景航拍图像分别构建两个天空盒子；
监听两个摄像机的视角参数，构建互通控制器，保持视角同步；
通过两个摄像机视角移动分别从各自的天空盒子获取一半的图像；
拼合两个摄像机获取的图像生成比对图像。
2.根据权利要求1所述的无人机空中720度航拍全景比对方法，其特征在于：所述天空盒子为六面立方体；所述无人机720度全景航拍图像经处理为6张不同方位的图像贴于六面立方体上。
3.根据权利要求1所述的无人机空中720度航拍全景比对方法，其特征在于，所述通过两个摄像机视角移动分别从各自的天空盒子获取一半的图像，具体包括如下步骤：
减小两个摄像机的水平视场角至视场范围内的图像大小为预设图像大小的一半；
移动摄像机视角获取视场范围内的图像。
4.根据权利要求1所述的无人机空中720度航拍全景比对方法，其特征在于，所述通过两个摄像机视角移动分别从各自的天空盒子获取一半的图像，具体包括如下步骤：
移动摄像机视角获取视场范围内的图像；
截取两个摄像机获得的视场范围内的图像的一半。
5.根据权利要求1所述的无人机空中720度航拍全景比对方法，其特征在于：所述拼合两个摄像机获取的图像生成比对图像的步骤之后，还包括如下步骤：将拼合后生成的比对图像显示在屏幕上。
6.一种计算机可读储存介质，其上储存有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任意一项所述的无人机空中720度航拍全景比对方法的步骤。
7.一种计算机设备，包括储存器、处理器以及储存在所述储存器中并可被所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任意一项所述的无人机空中720度航拍全景比对方法的步骤。
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