基于多镜头传感器的图像融合方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107492069A(43)申请公布日2017.12.19(21)申请号201710531032.8(22)申请日2017.07.01(71)申请人国网浙江省电力公司宁波供电公司地址315000浙江省宁波市海曙区丽园北路1408号申请人国家电网公司(72)发明人顾天雄黄晓明曹炯江炯汪从敏何玉涛张平程国开张建黎天翔(74)专利代理机构杭州华鼎知识产权代理事务所(普通合伙)33217代理人项军(51)Int.Cl.G06T3/40(2006.01)G06T5/50(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称基于多镜头传感器的图像融合方法(57)摘要本发明提供了基于多镜头传感器的图像融合方法，属于图像合成领域，包括：基于多镜头传感器获取到多幅图像；根据多镜头传感器的相对位置关系，构建坐标参数，根据坐标参数完成将多幅图像中目标物体上的像点从平面空间向三维空间坐标转换得到转换后图像；根据经典共线方程、多镜头传感器内方位元素以及特征点的属性值提取目标物体的轮廓信息；根据轮廓信息将多幅图像进行拼接，得到拼接后的图像。通过上述处理能够将五幅图像拼接成一幅图像，并且基于得到的图像可以得到目标物体中不同区域的相对空间关系建立多镜头相机严密的空间数学模型。用户能够基于此项技术进行输电线路的无人机快速巡线，融合多镜头采集的影像，并且建立真实的地理环境场景。CN107492069ACN107492069A权利要求书1/2页1.基于多镜头传感器的图像融合方法，所述多镜头传感器包括拍摄中心轴线以相同角度倾斜固定在拍摄平面上的至少四个倾斜传感器，以及位于倾斜传感器中央、且拍摄中心轴线垂直于拍摄平面的垂直传感器，其特征在于，所述图像融合方法，包括：基于多镜头传感器对目标物体进行拍摄，获取到与多镜头传感器数量相同的多幅图像；根据多镜头传感器的相对位置关系，构建用于将多幅图像中的图像信息向空间信息转换的坐标参数，根据坐标参数完成将多幅图像中目标物体上的像点从平面空间向三维空间坐标转换得到转换后图像；从转换后图像中提取多幅影像的同名特征点，根据经典共线方程、多镜头传感器内方位元素以及特征点的属性值提取所述目标物体的轮廓信息；根据所述轮廓信息将所述多幅图像进行拼接，得到相对于所述目标物体拼接后的图像。2.根据权利要求1所述的基于多镜头传感器的图像融合方法，其特征在于，所述图像融合方法，包括：构建基准坐标系S-XYZ、与获取到的多幅图像对应的像空间坐标系S1-xyz、像空间辅助坐标系S1-XYZ，在所述像空间坐标系S1-xyz、像空间辅助坐标系S1-XYZ之间存在比例缩放因子λ。3.根据权利要求2所述的基于多镜头传感器的图像融合方法，其特征在于，所述根据多镜头传感器的相对位置关系，构建用于将多幅图像中的图像信息向空间信息转换的坐标参数，包括：步骤一，目标物体上选取任一点A，所述点A在基准坐标系S-XYZ中的坐标为(X、Y、Z)；步骤二，令点A在像空间坐标系S1-xyz中的坐标系为a10(x1、y1、-f)，点A在像空间辅助坐标系S1-XYZ中的坐标为(x10、y10、-f)，；步骤三，对目标物体上的全部像素点进行如步骤一至步骤二的处理，获取处理后由像空间辅助坐标系S1-XYZ中坐标值构成的转换后的图像；其中，从基准坐标系依次向像空间坐标系S1-xyz、像空间辅助坐标系S1-XYZ进行转换的表达式如公式(1)所示4.根据权利要求1所述的基于多镜头传感器的图像融合方法，其特征在于，所述从转换后的图像中提取多幅影像的同名特征点，根据经典共线方程、多镜头传感器内方位元素以及特征点的属性值自动提取所述目标物体的轮廓信息，包括：对所述转换后的图像进行扫描，根据扫描结果确定与所述转换后的图像相匹配的颜色反差像素阈值，在所述转换后的图像上提取像素值高于所述颜色反差像素阈值的特征点；提取每个特征点的属性值，根据属性值确定所述特征点在所述目标物体上所处的区域，根据预设参数集对不同区域赋予权值；2CN107492069A权利要求书2/2页根据权值对每个区域进行平面扫描个分割，确定每个区域所处的侧面结构，完成重构；根据重构的结果，规划出目标物体与外界环境的分界线，提取目标物体的轮廓信息。5.根据权利要求1所述的基于多镜头传感器的图像融合方法，其特征在于，所述根据所述轮廓信息将所述多幅图像进行拼接，得到相对于所述目标物体拼接后的图像，包括：选取多幅图像中相邻的两幅图像，在选取的两幅图像中选取特征信息，在特征信息中提取的同名像点，结合多镜头传感器精确的内定向信息、通过控制点整体区域网平差绝对定向，获得多镜头传感器高精度的绝对姿态信息和定向元素；提取等效水平拼接影像间连接点及单航带内定向点；获取单航带