本申请公开了一种可实时显示的影像快拼方法及装置，该方法包括：实时接收由摄像装置上传至云端的影像；提取影像的特征点，对影像当前帧图像与上一帧图像进行特征点匹配；计算单应矩阵得分与单应矩阵得分和基础矩阵得分相加的比值判断采用单应矩阵或基础矩阵恢复影像的姿态参数和地图点，对地图进行初始化；估计当前帧图像的位姿，通过候选帧对当前帧图像的位姿进行优化；将地图点的坐标转换为二维坐标并进行平面拟合；将影像角点在相机坐标系中的坐标转换至物方坐标系，计算透视变换参数并对影像进行几何变换；对生成的瓦片进行高斯金字塔融合，解决了通过运动恢复结构算法的方法还原场景效率低，不能对实时摄影测量的数据进行实时性处理的问题。进行实时性处理的问题。进行实时性处理的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种可实时显示的影像快拼方法及装置
[0001]本申请涉及实时摄影测量
，尤其涉及一种可实时显示的影像快拼方法及装置。
技术介绍
[0002]即时定位与地图构建(英文：Simultaneous Localization andMapping，简称：SLAM)，可以描述为：机器人在未知环境中从一个未知位置开始移动，在移动过程中根据位置和地图进行自身定位，同时在自身定位的基础上建造增量式地图，实现机器人的自主定位和导航。
[0003]传统的基于无人机影像生成正射影像图和高程模型大多数使用的是运动恢复结构算法(英文：Structure frommotion，简称：SFM)，通过还原拍照时刻相机的位姿，来还原场景。随着SLAM技术的发展，目前可通过结合影像拍照时的GPS信息，同时还原出图像相对于世界坐标系的姿态信息和场景模型的尺度信息，从而实现对真实场景的重构。
[0004]但是，通过运动恢复结构算法的方法还原场景存在效率低问题，并且不能够对实时摄影测量的数据进行实时性处理的问题。
技术实现思路
[0005]在本申请实施例中，通过提供一种可实时显示的影像快拼方法及装置，解决了通过运动恢复结构算法的方法还原场景存在效率低问题，并且解决不能对实时摄影测量的数据进行实时性处理的问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种可实时显示的影像快拼方法，包括：实时接收由摄像装置上传至云端的影像；提取所述影像的特征点，对所述影像的当前帧图像与上一帧图像进行特征点匹配；分别计算单应矩阵和基础矩阵的矩阵得分，并通过计算所述单应矩阵得分与所述单应矩阵得分和所述基础矩阵得分相加的比值判断采用单应矩阵或基础矩阵恢复所述影像的姿态参数和地图点，并对地图进行初始化；其中，所述姿态参数包括旋转矩阵和平移向量；估计当前帧图像的位姿，并通过候选帧图像对当前帧图像的位姿进行优化；将地图点的坐标转换为二维坐标，并对转换坐标后的地图点进行平面拟合；将影像角点在相机坐标系中的坐标转换至物方坐标系，计算透视变换参数并对所述影像进行几何变换；对所述影像进行瓦片化处理，对所生成的瓦片进行高斯金字塔融合。
[0007]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述并通过计算所述单应矩阵得分与所述单应矩阵得分和所述基础矩阵得分相加的比值判断采用单应矩阵或基础矩阵恢复所述影像的姿态参数和地图点，包括：判断计算比值是否大于第一阈值；若判断结果为是，采用所述单应矩阵恢复所述影像的姿态参数和地图点；若判断结果为否，采用所述基础矩阵恢复所述影像的姿态参数和地图点。
[0008]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述估计当前帧图像的位姿，包括：拟合当前帧图像与上一帧图像的定位系统坐标，并将影像的位姿和地图点都转换到物方坐标
系；查找当前帧图像与上一帧图像之间的地图点与特征点之间的对应集合进而估计当前帧图像的位姿。
[0009]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述通过候选帧图像对当前帧图像的位姿进行优化，包括：根据当前帧图像与上一帧图像之间的匹配关系，获取与当前帧图像关系紧密的多张关键帧，使多张所述关键帧与多个所述地图点为一一对应关系；执行局部捆绑调整优化多张所述关键帧与所对应的多个所述地图点；判断距离上次闭环检测时，当前帧图像与多张所述关键帧之间的距离是否均小于第二阈值；若判断结果为是，找出相似度不低于第三阈值的候选帧图像；若判断结果为否，进行闭环检测。
[0010]第一方面，在一种可能的实现方式中，所述将影像角点在相机坐标系中的坐标转换至物方坐标系，包括：计算所述影像角点在所述相机坐标系的坐标，并对所述影像角点进行相机坐标系到像素坐标系再到像方空间坐标系的转换；在所述相机坐标系对所述影像角点进行旋转和缩放并将所述影像角点坐标转换至所述物方坐标系。
[0011]第一方面，在一种可能的实现方式中，所述计算透视变换参数并对所述影像进行几何变换，包括：将所述影像角点的像素坐标作为源坐标，物方坐标作为目标坐标。
[0012]第一方面，在一种可能的实现方式中，所述对所述影像进行瓦片化处理，包括：获取影像的投影坐标；将所述影像的所述投影坐标转换为Web墨卡托坐标或WGS84坐标；从顶层瓦片开始切割，并依次生成下层瓦片。
[0013]第二方面，本申请实施例提供了一种基于不确定性的多阶段稠密重建装置，该装置包括：接收模块，用于实时接收由摄像装置上传至云端的影像；特征点匹配模块，用于提取所述影像的特征点，对所述影像的当前帧图像与上一帧图像进行特征点匹配；计算模块，用于分别计算单应矩阵和基础矩阵的矩阵得分，并通过计算所述单应矩阵得分与所述单应矩阵得分和所述基础矩阵得分相加的比值判断采用单应矩阵或基础矩阵恢复所述影像的姿态参数和地图点，并对地图进行初始化；其中，所述姿态参数包括旋转矩阵和平移向量；优化模块，用于估计当前帧图像的位姿，并通过候选帧图像对当前帧图像的位姿进行优化；平面拟合模块，用于将地图点的坐标转换为二维坐标，并对转换坐标后的地图点进行平面拟合；进行几何变换模块，用于将影像角点在相机坐标系中的坐标转换至物方坐标系，计算透视变换参数并对所述影像进行几何变换；融合模块，用于对所述影像进行瓦片化处理，对所生成的瓦片进行高斯金字塔融合。
[0014]结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述并通过计算所述单应矩阵得分与所述单应矩阵得分和所述基础矩阵得分相加的比值判断采用单应矩阵或基础矩阵恢复所述影像的姿态参数和地图点，包括：判断计算比值是否大于第一阈值；若判断结果为是，采用所述单应矩阵恢复所述影像的姿态参数和地图点；若判断结果为否，采用所述基础矩阵恢复所述影像的姿态参数和地图点。
[0015]结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述估计当前帧图像的位姿，包括：拟合当前帧图像与上一帧图像的定位系统坐标，并将影像的位姿和地图点都转换到物方坐标系；查找当前帧图像与上一帧图像之间的地图点与特征点之间的对应集合进而估计当前帧图像的位姿。
[0016]结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述通过候选帧图像对当前帧图像的位姿进行优化，包括：根据当前帧图像与上一帧图像之间的匹配关系，获取与当前帧图像关
系紧密的多张关键帧，使多张所述关键帧与多个所述地图点为一一对应关系；执行局部捆绑调整优化多张所述关键帧与所对应的多个所述地图点；判断距离上次闭环检测时，当前帧图像与多张所述关键帧之间的距离是否均小于第二阈值；若判断结果为是，找出相似度不低于第三阈值的候选帧图像；若判断结果为否，进行闭环检测。
[0017]结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述将影像角点在相机坐标系中的坐标转换至物方坐标系，包括：计算所述影像角点在所述相机坐标系的坐标，并对所述影像角点进行相机坐标系到像素坐标系再到像方空间坐标系的转换；在所述相机坐标系对所述影像角点进行旋转和缩放并将所述影像角点坐标转换至所述物方坐标系。
[0018]结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述计算透视变换参数并对所述影像进行几何变换本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可实时显示的影像快拼方法，其特征在于，包括：实时接收由摄像装置上传至云端的影像；提取所述影像的特征点，对所述影像的当前帧图像与上一帧图像进行特征点匹配；分别计算单应矩阵和基础矩阵的矩阵得分，并通过计算所述单应矩阵得分与所述单应矩阵得分和所述基础矩阵得分相加的比值判断采用单应矩阵或基础矩阵恢复所述影像的姿态参数和地图点，并对地图进行初始化；其中，所述姿态参数包括旋转矩阵和平移向量；估计当前帧图像的位姿，并通过候选帧图像对当前帧图像的位姿进行优化；将地图点的坐标转换为二维坐标，并对转换坐标后的地图点进行平面拟合；将影像角点在相机坐标系中的坐标转换至物方坐标系，计算透视变换参数并对所述影像进行几何变换；对所述影像进行瓦片化处理，对所生成的瓦片进行高斯金字塔融合。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述并通过计算所述单应矩阵得分与所述单应矩阵得分和所述基础矩阵得分相加的比值判断采用单应矩阵或基础矩阵恢复所述影像的姿态参数和地图点，包括：判断计算比值是否大于第一阈值；若判断结果为是，采用所述单应矩阵恢复所述影像的姿态参数和地图点；若判断结果为否，采用所述基础矩阵恢复所述影像的姿态参数和地图点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述估计当前帧图像的位姿，包括：拟合当前帧图像与上一帧图像的定位系统坐标，并将影像的位姿和地图点都转换到物方坐标系；查找当前帧图像与上一帧图像之间的地图点与特征点之间的对应集合进而估计当前帧图像的位姿。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过候选帧图像对当前帧图像的位姿进行优化，包括：根据当前帧图像与上一帧图像之间的匹配关系，获取与当前帧图像关系紧密的多张关键帧，使多张所述关键帧与多个所述地图点为一一对应关系；执行局部捆绑调整优化多张所述关键帧与所对应的多个所述地图点；判断距离上次闭环检测时，当前帧图像与多张所述关键帧之间的距离是否均小于第二阈值；若判断结果为是，找出相似度不低于第三阈值的候选帧图像；若判断结果为否，进行闭环检测。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将影像角点在相机坐标系中的坐...
【专利技术属性】
技术研发人员：任力，李浩杰，霍志航，殷崎栋，王江安，
申请(专利权)人：土豆数据科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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