基于地理编码的无人机视频影像实时显示的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了基于地理编码的无人机视频影像实时显示的方法及装置，该方法包括：通过设置在无人机上的视频摄像装置获取待观测现场的现场视频信息，并通过GPS接收器获取待观测现场的地理信息后，先对获取的现场视频信息和地理信息进行时间同步操作；按照预设时间间隔自动对同步后的现场视频信息进行关键帧提取；然后，基于共线方程的地理编码方式对提取到的关键帧进行地理编码；再在三维显示平台上逐帧播放地理编码后的关键帧影像。本发明专利技术实施例通过基于共线方程的方式对提取到的关键帧进行地理编码，并将地理编码后的关键帧在三维显示平台上实时逐帧动态展示，便于观察者实时了解某一具体地理位置的实际现场情况。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了基于地理编码的无人机视频影像实时显示的方法及装置，该方法包括：通过设置在无人机上的视频摄像装置获取待观测现场的现场视频信息，并通过GPS接收器获取待观测现场的地理信息后，先对获取的现场视频信息和地理信息进行时间同步操作；按照预设时间间隔自动对同步后的现场视频信息进行关键帧提取；然后，基于共线方程的地理编码方式对提取到的关键帧进行地理编码；再在三维显示平台上逐帧播放地理编码后的关键帧影像。本专利技术实施例通过基于共线方程的方式对提取到的关键帧进行地理编码，并将地理编码后的关键帧在三维显示平台上实时逐帧动态展示，便于观察者实时了解某一具体地理位置的实际现场情况。【专利说明】基于地理编码的无人机视频影像实时显示的方法及装置
本专利技术涉及影像处理
，具体而言，涉及基于地理编码的无人机视频影像实时显示的方法及装置。
技术介绍
目前，无人机是一种利用无线电遥控设备和机载飞控系统操纵的不载人飞机，无人机被广泛应用于现场侦察、地形测绘等领域。近年来，我国自然灾害频发，随着无人机技术的快速发展，无人机遥感为灾情信息获取、决策指挥、抢险救灾、灾后恢复重建等工作提供了新的技术手段。加之，无人机遥感具有机动灵活、针对性强、效率高、成本低、适用范围广等有点，因而，无人机遥感越来越多广泛地被应用于各个行业领域，逐步成为航空、航天遥感的重要补充手段。当前，相关技术中提供了一种无人机视频影像的显示方法，该方法主要是在无人机飞行过程中，采用无人机搭载的数码相机作为传感器采集现场数码像片，同时通过GPS模块获取地理信息，然后，当无人机降落后，先取出无人机飞行过程中采集的现场数码像片和获取的地理信息，再将现场数码像片和地理信息进行关联显示，即在相关技术中需要在无人机飞行过程中事先获取现场数码像片和现场地理信息，再在无人机落地后才采用传统的空中三角测量的方法进行现场数码像片的地理编码处理，其中，对获取的现场数码像片进行地理编码的过程包括:首先，通过数码相机检校，获取相机检校参数;对获取的数码像片进行内定向；然后，通过对相邻像片进行特征提取、影像匹配获取相邻像片的同名像点，进行相对定向；通过核线重采样，进行影像匹配，人工选取地面控制点，进行绝对定向；最后，通过微分纠正生成单片数字正射影像，完成影像地理编码，从而实现现场影像数据和地理?目息的关联显不。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现相关技术中至少存在以下问题:相关技术中采用传统的空中三角测量的方法对现场数码像片进行地理编码，整个处理过程比较专业和复杂，且在无人机飞行过程中，无法进行现场视频影像与地理信息的关联处理，视频影像是以视频流播放的形式进行动态展示，此时视频影像不具有任何地理信息，观察者只能目测现场情况，不能进行量算，分析;并且主要是针对数码相机影像的而不是针对视频关键帧影像，且必须先获取影像，无人机降落后，进行影像的地理编码处理，实时性差，不利于观察者实时了解某一具体地理位置的实际现场情况。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供基于地理编码的无人机视频影像实时显示的方法及装置，以实现在无人机飞行过程中将现场视频影像与地理信息实时关联显示，便于观察者更加直观地了解待观测现场的实况信息并可以对采集的视频影像实时进行准确定位，提尚了物像关联显不的实时性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于地理编码的无人机视频影像实时显示的方法，该方法包括:通过设置在无人机上的视频摄像装置获取待观测现场的现场视频信息，并通过GPS接收器获取上述待观测现场的地理信息，其中，该地理信息包括:上述现场视频信息中视频影像的像主点所对应的经玮度坐标；对获取的上述现场视频信息和上述地理信息进行时间同步操作；按照预设时间间隔自动对同步后的上述现场视频信息进行关键帧提取；基于共线方程的地理编码方式对提取到的上述关键帧进行地理编码；在三维显示平台上逐帧播放地理编码后的关键帧影像。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述基于共线方程的地理编码方式对提取到的上述关键帧进行地理编码包括:在提取到的上述关键帧中，选取至少三张关键帧，对选取的上述关键帧进行像方坐标系转换，以使选取的上述关键帧中各个像素点的像方坐标统一至同一像方坐标系下；由像素点的像方坐标和上述像素点所对应的经玮度坐标组成共线方程组；在统一的坐标系下，根据选取的上述关键帧中像主点的像方坐标和上述像主点所对应的经玮度坐标求解上述共线方程组中的转换系数；根据计算得到的上述转换系数和提取到的上述关键帧中各个像素点的像方坐标计算各个上述像素点所对应的经玮度坐标。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述对选取的上述关键帧进行像方坐标系转换包括:根据尺度不变特征转换算法对选取的相邻关键帧进行特征提取和特征匹配处理，确定相邻关键帧中影像重置区域的多个同名点；在确定的多个上述同名点中，根据随机抽样一致性算法剔除特征匹配过程中误差大的同名点；根据剔除后剩余的同名点求解相邻关键帧之间的变换关系；根据上述变换关系将上述相邻关键帧中的待坐标系转换的关键帧转换到已坐标系转换的关键帧的坐标系下，直到选取的上述关键帧均转换到同一坐标系下。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述对获取的上述现场视频信息和上述地理信息进行时间同步操作包括:当上述地理信息为单频GPS数据时，解析上述地理信息，获得GPS时间信息;将上述GPS时间信息插入上述现场视频信息；当上述地理信息为双频GPS数据时，通过三维显示平台接收所述地理信息，并获取所述三维显示平台的统一时标系统中的时间信息；通过插值计算确定所述地理信息中的GPS时间信息和统一时标系统中的时间信息的时间差值，利用所述时间差值对所述现场视频信息进行时间同步。结合第一方面至第一方面的第三种可能的实施方式中的任一种，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述基于共线方程的地理编码方式对提取到的上述关键帧进行地理编码之后，上述在三维显示平台上逐帧播放地理编码后的关键帧影像之前还包括:当地理编码后的关键帧影像与三维显示平台中的高分辨率影像的坐标系不一致时，利用空间坐标匹配技术，对地理编码后的所述关键帧与三维显示平台中的高分辨率影像进行坐标系转换，以使地理编码后的关键帧影像的坐标系统与三维显示平台的坐标系统统一至同一坐标系下。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于地理编码的无人机视频影像实时显示的装置，该装置包括:信息获取模块，用于通过设置在无人机上的视频摄像装置获取待观测现场的现场视频信息，并通过GPS接收器获取上述待观测现场的地理信息，其中，该地理信息包括:上述现场视频信息中视频影像的像主点所对应的经玮度坐标；时间同步模块，用于对获取的上述现场视频信息和上述地理信息进行时间同步操作；关键帧提取模块，用于按照预设时间间隔自动对同步后的上述现场视频信息进行关键帧提取；地理编码模块，用于基于共线方程的地理编码方式对提取到的上述关键帧进行地理编码；显示模块，用于在三维显示平台上逐帧播放地理编码后的关键帧影像。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述地理本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于地理编码的无人机视频影像实时显示的方法，其特征在于，所述方法包括：通过设置在无人机上的视频摄像装置获取待观测现场的现场视频信息，并通过GPS接收器获取所述待观测现场的地理信息，其中，所述地理信息包括：所述现场视频信息中视频影像的像主点所对应的经纬度坐标；对获取的所述现场视频信息和所述地理信息进行时间同步操作；按照预设时间间隔自动对同步后的所述现场视频信息进行关键帧提取；基于共线方程的地理编码方式对提取到的所述关键帧进行地理编码；在三维显示平台上逐帧播放地理编码后的关键帧影像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李英成，刘洪岐，丁晓波，耿中元，王凤，
申请(专利权)人：中测新图北京遥感技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11