CN110895791A - 一种提高输电线路无人机影像快速拼接质量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高输电线路无人机影像快速拼接质量的方法，其包括以下步骤：步骤A：用SIFT算子对影像进行特征提取；步骤B：通过计算各特征点之间的欧式距离进行特征点匹配以确定同名点；步骤C：依据同名点对应的模型点坐标大致相等的原理给出影像POS线元素的初值；步骤D：通过连续法相对定向对所述初值修正，从而计算出新的POS线元素用于影像拼接以生成拼接影像。本发明具有快速提高POS数据精度，并用于无人机影像快速拼接，提高影像拼接质量等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高输电线路无人机影像快速拼接质量的方法。
背景技术
电网输配电线路的分布广泛,不仅要经受正常机械载荷和电力负荷的作用, 而且还受到各方面外来因素的干扰和大自然千变万化的影响。这些因素将会促使线路上各元件老化、疲劳、氧化和腐蚀等各种故障，为应对各种原因造成的输配网故障,无人机航空摄影作为一种新型的低空航摄技术，是目前航空遥感的重要方式，能够为应急抢险提供空间数据的支持，无人机航拍其具有续航时间长、影像实时传输、高危地区探测、成本低和机动灵活等特点，但是需考虑影像在地理空间上产生的形变，尽量减少误差。
无人机的影像拼接质量依赖POS数据的精度，现有的POS中线元素，即 POS中的X、Y和Z坐标的初值离真实值相差甚远导致的匹配效果不佳，容易出现弱匹配甚至是误匹配等问题；现有技术对于输电线路无人机影像的快速拼接方法为常规影像拼接方法，而输电线路地形复杂，部分区域POS数据难以获取或者精度太低，无法满足工作区无人机影像的快速拼接生产；常规无人机影像拼接方法并未对工作区POS数据精度进行修正处理，使得POS数据的精度直接影响到无人机影像拼接质量，使用未经处理的POS数据或利用无POS数据进行无人机影像的拼接，很难获得能够满足生产需求精度的影像数据。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种提高输电线路无人机影像快速拼接质量的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种提高输电线路无人机影像快速拼接质量的方法，其包括以下步骤：
步骤A：用SIFT算子对影像进行特征提取；
步骤B：通过计算各特征点之间的欧式距离进行特征点匹配以确定同名点；
步骤C：依据同名点对应的模型点坐标大致相等的原理给出影像POS线元素的初值；
步骤D：通过连续法相对定向对所述初值修正，从而计算出新的POS线元素用于影像拼接以生成拼接影像。
在另一较佳实施例中，步骤A中，所述SIFT包括尺度空间极值检测、特征点定位、方向确定和特征点描述。
在另一较佳实施例中，步骤B中，距离最小的两个特征点相互匹配。
在另一较佳实施例中，步骤D中，影像拼接包括将所述新的POS线元素导入空三加密软件生成具有投影信息的无人机拼接影像。
本发明的有益效果是：
能够快速提高POS数据精度，并用于无人机影像快速拼接，提高影像拼接质量，获得完整的输电线路航片，有益于输电线路的设备快速监测，周边地物的及时获取等。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种提高输电线路无人机影像快速拼接质量的方法不局限于实施例。
具体实施方式
实施例，本发明的一种提高输电线路无人机影像快速拼接质量的方法
一种提高输电线路无人机影像快速拼接质量的方法，其包括以下步骤：
步骤A：用SIFT算子对影像进行特征提取，所述SIFT包括尺度空间极值检测：搜索所有尺度上的图像位置，通过高斯微分函数来识别潜在的对于尺度和旋转不变的兴趣点；特征点定位：在每个候选的位置上，通过一个拟合精细的模型来确定位置和尺度；特征点的选择依据于它们的稳定程度；方向确定：基于图像局部的梯度方向，分配给每个特征点位置一个或多个方向，所有后面的对图像数据的操作都相对于特征点的方向、尺度和位置进行变换，从而提供对于这些变换的不变性；特征点描述：在每个特征点周围的邻域内，在选定的尺度上测量图像局部的梯度，这些梯度被变换成一种表示，这种表示允许比较大的局部形状的变形和光照变化；
步骤B：通过计算各特征点之间的欧式距离进行特征点匹配以确定同名点，距离最小的两个特征点相互匹配，计算欧式距离的方法包括设图像矩阵有n个像素点，用n个元素值(x1，x2，...，xn)组成该图像的特征组即像素点矩阵中所有的像素点，特征组形成了n维空间，特征组中的每一个像素点构成了每一维的数值，在n维空间下，两个图像矩阵各形成了一个点，然后利用数学上的欧式距离公式计算这两个点之间的距离；
步骤C：依据同名点对应的模型点坐标大致相等的原理给出影像POS线元素的初值；
步骤D：通过连续法相对定向对所述初值修正，从而计算出新的POS线元素用于影像拼接以生成拼接影像，影像拼接包括将所述新的POS线元素导入空三加密软件生成具有投影信息的无人机拼接影像，以辅助完成匹配及其后续工作，实现输电线路规划、监测和预警的实时性，有益于输电线路的设备快速监测和周边地物的及时获取等。
本实施例通过给出POS的线元素即POS中的X、Y和Z坐标的初值，并且对其进行修正，解决了初值离真实值相差甚远导致的匹配效果不佳，而出现弱匹配甚至是误匹配等问题，通过本实施例提供的POS数据精度提升方法，能够快速提高POS数据精度，并用于无人机影像快速拼接。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种提高输电线路无人机影像快速拼接质量的方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (4)
1.一种提高输电线路无人机影像快速拼接质量的方法，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤A：用SIFT算子对影像进行特征提取；
步骤B：通过计算各特征点之间的欧式距离进行特征点匹配以确定同名点；
步骤C：依据同名点对应的模型点坐标大致相等的原理给出影像POS线元素的初值；
步骤D：通过连续法相对定向对所述初值修正，从而计算出新的POS线元素用于影像拼接以生成拼接影像。
2.根据权利要求1所述的一种提高输电线路无人机影像快速拼接质量的方法，其特征在于：步骤A中，所述SIFT包括尺度空间极值检测、特征点定位、方向确定和特征点描述。
3.根据权利要求1所述的一种提高输电线路无人机影像快速拼接质量的方法，其特征在于：步骤B中，距离最小的两个特征点相互匹配。
4.根据权利要求1所述的一种提高输电线路无人机影像快速拼接质量的方法，其特征在于：步骤D中，影像拼接包括将所述新的POS线元素导入空三加密软件生成具有投影信息的无人机拼接影像。
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