本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于圖像拼接質(zhì)量評價的無人機遙感圖像拼接方法。
背景技術(shù)：
圖像拼接就是將數(shù)張有重疊部分的圖像拼成一幅大型的無縫高分辨率圖像的過程，而這些圖像可能是不同時間、不同視角或者不同傳感器獲得的。圖像拼接技術(shù)主要用于軍事、遙感、測繪、醫(yī)學(xué)及計算機視覺等領(lǐng)域。隨著無人機技術(shù)的快速發(fā)展，無人機以高分辨率、高靈活性、高效率和低成本的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于自然災(zāi)害區(qū)域評估、資源勘查、遙感測繪及環(huán)境保護等方面，因此無人機遙感圖像的配準與拼接受到了廣泛的重視，許多國家和單位都開展了對無人機圖像拼接相關(guān)技術(shù)的研究。
現(xiàn)在的無人機遙感圖像拼接過程是先進行飛行軌跡規(guī)劃，讓無人機沿著規(guī)劃的飛行軌跡采集圖像，然后再對采集的圖像序列進行拼接。當(dāng)采集到的圖像序列中有不符合拼接要求或圖像序列并沒有完全覆蓋規(guī)劃區(qū)域時，則利用無人機沿著以前規(guī)劃的飛行軌跡再次采集圖像，然后將兩次采集的圖像合并進行拼接，這導(dǎo)致工作量大，圖像大量重復(fù)，拼接效率低。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于圖像拼接質(zhì)量評價的無人機遙感圖像拼接方法，能避免對有效圖像的重復(fù)采集和拼接，減少工作量的同時提高圖像的拼接效率。
有效圖像為能有效地應(yīng)用在拼接中的圖像。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
提供一種基于圖像拼接質(zhì)量評價的無人機遙感圖像拼接方法，其特征在于，包括如下步驟：
s1.將無人機的系統(tǒng)時間與無人機上攝像機的系統(tǒng)時間設(shè)置為一致，在整個遙感圖像采集的過程中，將每一次拍照時無人機的經(jīng)緯度和高度記錄在無人機的飛行日志中；
s2.對采集到的原始遙感圖像序列進行配準與拼接；
s3.對每兩幅原始遙感圖像的拼接結(jié)果進行質(zhì)量評價，如果質(zhì)量評價小于閾值h，則對兩幅原始遙感圖像進行去抖動模糊處理，然后再進行拼接，對拼接后的結(jié)果再次進行質(zhì)量評價，如果質(zhì)量評價還是小于閾值h，則將兩幅原始遙感圖像的時間信息記錄下來，繼續(xù)進行原始遙感圖像序列的配準與拼接；
s4.原始遙感圖像序列拼接完成后，檢查拼接后的遙感圖像是否覆蓋所有的規(guī)劃區(qū)域，若存在未覆蓋的空白區(qū)域，則在拼接后的遙感圖像中將空白區(qū)域及其附近的部分遙感圖像截取出來，用截取出來的遙感圖像與原始遙感圖像序列做匹配運算，找出匹配率最高的幾幅原始遙感圖像并記錄這些遙感圖像的時間信息；
s5.根據(jù)s3和s4中記錄的原始遙感圖像的時間信息，在無人機的飛行日志中找到拍攝這些遙感圖像時的經(jīng)緯度及高度信息，根據(jù)經(jīng)緯度及高度信息重新規(guī)劃無人機的飛行軌跡，對這些遙感圖像進行再次采集；
s6.將再次采集到的新的遙感圖像放入原始遙感圖像序列中替換和補充對應(yīng)的原始遙感圖像，再次進行圖像配準與拼接；
s7.重復(fù)s2至s6，直到得到符合需求的拼接遙感圖像。
本發(fā)明一種基于圖像拼接質(zhì)量評價的無人機遙感圖像拼接方法，在采集每一副遙感圖像時將無人機的經(jīng)緯度信息和高度信息記錄下來，使用去抖動模糊算法去除遙感圖像的抖動模糊，并采用圖像拼接質(zhì)量評價來找出遙感圖像序列中不滿足拼接要求的遙感圖像，無人機根據(jù)記錄的經(jīng)緯度信息和高度信息對不滿足要求的遙感圖像進行再次采集，并將再次采集到的新的遙感圖像放入原始遙感圖像序列中替換和補充對應(yīng)的原始遙感圖像，再次進行圖像配準與拼接，避免了對有效圖像的重復(fù)采集和拼接，減少工作量的同時提高圖像的拼接效率。
優(yōu)選地，s3中使用邊緣差分譜評價法對每兩幅原始遙感圖像的拼接結(jié)果進行質(zhì)量評價。邊緣差分譜評價法的英文全稱為differenceofedgemap，縮寫為doem,。
優(yōu)選地，s3中采用帶最優(yōu)窗口的維納濾波方法對兩幅原始遙感圖像進行去抖動模糊處理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明一種基于圖像拼接質(zhì)量評價的無人機遙感圖像拼接方法，在采集每一副遙感圖像時將無人機的經(jīng)緯度信息和高度信息記錄下來，使用去抖動模糊算法去除遙感圖像的抖動模糊，并采用圖像拼接質(zhì)量評價來找出遙感圖像序列中不滿足拼接要求的遙感圖像，無人機根據(jù)記錄的經(jīng)緯度信息和高度信息對不滿足要求的遙感圖像進行再次采集，并將再次采集到的新的遙感圖像放入原始遙感圖像序列中替換和補充對應(yīng)的原始遙感圖像，再次進行圖像配準與拼接，避免了對有效圖像的重復(fù)采集和拼接，減少工作量的同時提高圖像的拼接效率。
附圖說明
圖1為本實施例一種基于圖像拼接質(zhì)量評價的無人機遙感圖像拼接方法的流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本發(fā)明的實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品的尺寸；對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
本發(fā)明實施例的附圖中相同或相似的標號對應(yīng)相同或相似的部件；在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，若有術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此附圖中描述位置關(guān)系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
實施例
本實施例一種基于圖像拼接質(zhì)量評價的無人機遙感圖像拼接方法的流程圖如圖1所示，包括如下步驟：
s1.將無人機的系統(tǒng)時間與無人機上攝像機的系統(tǒng)時間設(shè)置為一致，在整個遙感圖像采集的過程中，將每一次拍照時無人機的經(jīng)緯度和高度記錄在無人機的飛行日志中；
具體地，根據(jù)機載相機的參數(shù)、鏡頭的角度、無人機的飛行速度和飛行高度，對待拼接區(qū)域進行飛行軌跡規(guī)劃，采集遙感圖像序列的過程中全程記錄無人機的飛行日志，包括飛行時的經(jīng)緯度和高度；
s2.對采集到的原始遙感圖像序列進行配準與拼接；
具體地，圖像配準過程使用sift算法檢測特征點，使用ransac算法剔除誤匹配點，圖像拼接中使用基于圖割的最佳縫合線搜索算法以消除視差的影響；
s3.對每兩幅原始遙感圖像的拼接結(jié)果進行質(zhì)量評價，如果質(zhì)量評價小于閾值h，則對兩幅原始遙感圖像進行去抖動模糊處理，然后再進行拼接，對拼接后的結(jié)果再次進行質(zhì)量評價，如果質(zhì)量評價還是小于閾值h，則將兩幅原始遙感圖像的時間信息記錄下來，繼續(xù)進行原始遙感圖像序列的配準與拼接；
本實施例中，使用邊緣差分譜評價法(doem,differenceofedgemap)對s2中的每兩幅原始遙感圖像的拼接結(jié)果進行質(zhì)量評價，將每兩幅原始遙感圖像的拼接結(jié)果作為待評價遙感圖像，其算法如下：
步驟一、圖像邊緣檢測，首先將待評價遙感圖像和未經(jīng)拼接的原始遙感圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，然后使用sobel邊緣檢測算子分別進行邊緣提取，得到邊緣圖像；
步驟二、構(gòu)建圖像的邊緣差分譜，分別對邊緣圖像進行差分運算，得到邊緣圖像對應(yīng)的邊緣差分譜；
步驟三、統(tǒng)計邊緣差分譜信息并計算評分，評分公式如下
其中，μe為邊緣差分譜過渡區(qū)域邊界區(qū)均值，μa為過渡區(qū)域整體均值，σ2為過渡區(qū)域整體方差。c1、c2、c3、c4分別為4個常量，其中，c1、c2根據(jù)評分隨邊緣差分譜均值變化的相關(guān)程度確定；c3、c4所在項為類正態(tài)分布曲線，根據(jù)3σ準則選取并修正確定；本實施例中，經(jīng)過多次實驗后采用c1＝80、c2＝50、c3＝600、c4＝256；
本實施例中，doem質(zhì)量評價的結(jié)果在0～1之間，閾值h采用0.7；
如果質(zhì)量評價的結(jié)果小于閾值h，則采用帶最優(yōu)窗口的維納濾波方法對原始遙感圖像進行去抖動模糊處理；
對經(jīng)過去模糊處理后的原始遙感圖像再次進行拼接，對拼接后的結(jié)果再次進行質(zhì)量評價，如果質(zhì)量評價還是小于閾值h，則將兩幅原始遙感圖像的時間信息記錄下來，繼續(xù)進行原始遙感圖像序列的配準與拼接；
s4.原始遙感圖像序列拼接完成后，檢查拼接后的遙感圖像是否覆蓋所有的規(guī)劃區(qū)域，若存在未覆蓋的空白區(qū)域，則在拼接后的遙感圖像中將空白區(qū)域及其附近的部分遙感圖像截取出來，用截取出來的遙感圖像與原始遙感圖像序列做匹配運算，找出匹配率最高的幾幅原始遙感圖像并記錄這些遙感圖像的時間信息；
s5.根據(jù)s3和s4中記錄的原始遙感圖像的時間信息，在無人機的飛行日志中找到拍攝這些遙感圖像時的經(jīng)緯度及高度信息，根據(jù)經(jīng)緯度及高度信息重新規(guī)劃無人機的飛行軌跡，對這些遙感圖像進行再次采集；
s6.將再次采集到的新的遙感圖像放入原始遙感圖像序列中替換和補充對應(yīng)的原始遙感圖像，再次進行圖像配準與拼接；
s7.重復(fù)s2至s6，直到得到符合需求的拼接遙感圖像。
本發(fā)明一種基于圖像拼接質(zhì)量評價的無人機遙感圖像拼接方法，在采集每一副遙感圖像時將無人機的經(jīng)緯度信息和高度信息記錄下來，使用去抖動模糊算法去除遙感圖像的抖動模糊，并采用圖像拼接質(zhì)量評價來找出遙感圖像序列中不滿足拼接要求的遙感圖像，無人機根據(jù)記錄的經(jīng)緯度信息和高度信息對不滿足要求的遙感圖像進行再次采集，并將再次采集到的新的遙感圖像放入原始遙感圖像序列中替換和補充對應(yīng)的原始遙感圖像，再次進行圖像配準與拼接，避免了對有效圖像的重復(fù)采集和拼接，減少工作量的同時提高圖像的拼接效率。
顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。