CN111667405A - 图像拼接方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种图像拼接方法及装置，涉及电子信息技术领域，能够解决相关技术中，图像拼接不够准确，导致最终生成的地图有错误的问题。具体技术方案为：获取飞行装置拍摄的第一基本图像和第二基本图像，第一基本图像和第二基本图像是按照拍摄时间排序的相邻两张图像，第一基本图像在第二基本图像之前拍摄；获取第二基本图像的图像信息，第二基本图像的图像信息用于指示第二基本图像的旋转角度和位移；根据第二基本图像的图像信息，将第二基本图像与第一基本图像拼接并生成拼接图像。本公开用于路网拼接。

Description

图像拼接方法及装置
技术领域
本公开涉及电子信息技术领域，尤其涉及图像拼接方法及装置。
背景技术
随着无人机技术的发展，无人机技术应用到了很多领域，例如，航拍、运输、监测等。在一种应用场景中，无人机可以对地面进行拍摄，利用持续拍摄的图片进行拼接得到一个地区完整的地图。但是，在实现上述方法的过程中，图像拼接不够准确，会导致最终生成的地图有错误。
发明内容
本公开实施例提供一种图像拼接方法及装置，能够解决相关技术中，图像拼接不够准确，导致最终生成的地图有错误的问题，所述技术方案如下：
根据本公开实施例的第一方面，提供一种图像拼接方法，该方法包括：
获取飞行装置拍摄的第一基本图像和第二基本图像，第一基本图像和第二基本图像是按照拍摄时间排序的相邻两张图像，第一基本图像在第二基本图像之前拍摄；
获取第二基本图像的图像信息，第二基本图像的图像信息用于指示第二基本图像的旋转角度和位移；
根据第二基本图像的图像信息，将第二基本图像与第一基本图像拼接并生成拼接图像。
在两个基本图像进行拼接时，根据两个基本图像之间的旋转角度和位移对两个基本图像进行拼接，提高了图像拼接的准确度。
在一个实施例中，根据第二基本图像的图像信息，将第二基本图像与第一基本图像拼接并生成拼接图像，包括：
根据第二基本图像的旋转角度和位移，确定第二基本图像相对于第一基本图像的坐标变换函数；
根据坐标变换函数对第二基本图像进行坐标变换得到变换图像；
将变换图像与第一基本图像进行像素点匹配，根据匹配结果将第一基本图像和变换图像拼接生成拼接图像。
在一个实施例中，获取第二基本图像的图像信息，包括：
接收飞行装置发送的第二基本图像的旋转角度，第二基本图像的旋转角度是飞行装置利用陀螺仪检测得到的。
在一个实施例中，获取第二基本图像的图像信息，包括：
接收飞行装置发送的第二基本图像的位移，第二基本图像的位移是飞行装置利用加速度传感器检测得到的。
在一个实施例中，获取飞行装置拍摄的第一基本图像和第二基本图像，包括：
获取飞行装置拍摄的第一原始图像和第二原始图像；
将第一原始图像和第二原始图像进行矢量提取得到第一基本图像和第二基本图像。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种图像拼接装置，该图像拼接装置包括：第一获取模块、第二获取模块和拼接模块；
其中，第一获取模块，用于获取飞行装置拍摄的第一基本图像和第二基本图像，第一基本图像和第二基本图像是按照拍摄时间排序的相邻两张图像，第一基本图像在第二基本图像之前拍摄；
第二获取模块，用于获取第二基本图像的图像信息，第二基本图像的图像信息用于指示第二基本图像的旋转角度和位移；
拼接模块，用于根据第二基本图像的图像信息，将第二基本图像与第一基本图像拼接并生成拼接图像。
在一个实施例中，拼接模块包括：函数单元、变换单元和匹配单元；
函数单元，用于根据第二基本图像的旋转角度和位移，确定第二基本图像相对于第一基本图像的坐标变换函数；
变换单元，用于根据坐标变换函数对第二基本图像进行坐标变换得到变换图像；
匹配单元，用于将变换图像与第一基本图像进行像素点匹配，根据匹配结果将第一基本图像和变换图像拼接生成拼接图像。
在一个实施例中，第二获取模块包括第一接收单元；
第一接收单元，用于接收飞行装置发送的第二基本图像的旋转角度，第二基本图像的旋转角度是飞行装置利用陀螺仪检测得到的。
在一个实施例中，第二获取模块包括第二接收单元；
第二接收单元，用于接收飞行装置发送的第二基本图像的位移，第二基本图像的位移是飞行装置利用加速度传感器检测得到的。
在一个实施例中，第一获取模块包括原始图像单元和矢量提取单元；
原始图像单元，用于获取飞行装置拍摄的第一原始图像和第二原始图像；
矢量提取单元，用于将第一原始图像和第二原始图像进行矢量提取得到第一基本图像和第二基本图像。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本公开实施例提供的一种图像拼接方法的流程图；
图2是本公开实施例提供的一种变换图像效果示意图；
图3是本公开实施例提供的一种图像拼接装置的结构图；
图4是本公开实施例提供的一种图像拼接装置的结构图；
图5是本公开实施例提供的一种图像拼接装置的结构图；
图6是本公开实施例提供的一种图像拼接装置的结构图；
图7是本公开实施例提供的一种图像拼接装置的结构图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本公开实施例提供一种图像拼接方法，应用于图像拼接装置，如图1所示，图1是本公开实施例提供的一种图像拼接方法的流程图，本公开实施例提供的图像拼接方法包括以下步骤：
101、获取飞行装置拍摄的第一基本图像和第二基本图像。
第一基本图像和第二基本图像是按照拍摄时间排序的相邻两张图像，第一基本图像在第二基本图像之前拍摄。
飞行装置可以是无人机。无人机可以持续对地面进行拍摄，第一基本图像和第二基本图像是按照时间排序相邻的两张图像。第一基本图像和第二基本图像可以是飞行装置拍摄到的图像，也可以是飞行装置拍摄的图像经过处理后的图像。
例如，在一个实施例中，获取飞行装置拍摄的第一基本图像和第二基本图像，包括：
获取飞行装置拍摄的第一原始图像和第二原始图像；将第一原始图像和第二原始图像进行矢量提取得到第一基本图像和第二基本图像。
102、获取第二基本图像的图像信息。
第二基本图像的图像信息用于指示第二基本图像的旋转角度和位移。
需要说明的是，第二基本图像的旋转角度可以是以参考方向为基准，飞行装置在拍摄第二基本图像时，相对于参考方向偏移的角度。参考方向可以是固定方向，例如正北方向。第二基本图像的位移可以是飞行装置拍摄第一基本图像时所处的位置到飞行装置拍摄第二基本图像所处的位置之间的距离。第二基本图像的旋转角度和位移可以是飞行装置发送至图像拼接装置的。
例如，在第一个实施例中，获取第二基本图像的图像信息，包括：
接收飞行装置发送的第二基本图像的旋转角度，第二基本图像的旋转角度是飞行装置利用陀螺仪检测得到的。
在第二个实施例中，获取第二基本图像的图像信息，包括：
接收飞行装置发送的第二基本图像的位移，第二基本图像的位移是飞行装置利用加速度传感器检测得到的。
103、根据第二基本图像的图像信息，将第二基本图像与第一基本图像拼接并生成拼接图像。
在一个实施例中，根据第二基本图像的图像信息，将第二基本图像与第一基本图像拼接并生成拼接图像，包括：
根据第二基本图像的旋转角度和位移，确定第二基本图像相对于第一基本图像的坐标变换函数；
根据坐标变换函数对第二基本图像进行坐标变换得到变换图像；
将变换图像与第一基本图像进行像素点匹配，根据匹配结果将第一基本图像和变换图像拼接生成拼接图像。
需要说明的是，坐标变换函数根据飞行装置的位移和旋转角度的变化而变化，此处，以图2所示的应用场景为例进行说明，图2是本公开实施例提供的一种变换图像效果示意图。第二基本图像相对于第一基本图像逆时针旋转了90°，向右平移了2个单位长度。以第一基本图像的参考点为坐标原点，第一基本图像的参考点是在飞行装置拍摄角度旋转时在图像中坐标不变的点，图2中，以飞行装置向下垂直拍摄为例，摄像头在飞行装置中心，以第一基本图像的中心为参考点，即坐标原点。按照坐标变换函数将第二基本图像中像素坐标变换到第一基本图像中即可，坐标变换函数为：
x1＝x2cos(β)-y2sin(β)+x0；y1＝y2cos(β)+x2sin(β)+y0；
其中，β为逆时针的旋转角度，(x1,y1)是第二基本图像中的像素点在第一基本图像中的坐标(即以第一基本图像的中心为坐标原点的坐标系中的坐标)，(x2,y2)是第二基本图像中的像素点在第二基本图像中的坐标(即以第二基本图像的中心为坐标原点的坐标系中的坐标)，(x0,y0)是第二基本图像的中心在第一基本图像的坐标系中的坐标(即第二基本图像的中心在以第一基本图像中心为原点的坐标系中的坐标)。
按照图2所示，β＝90°，(x0,y0)是(2,0)，则图2中坐标变换函数为：x1＝2-y2；y1＝x2；当然，此处只是示例性说明，并不代表本公开局限于此。
本公开实施例提供的图像拼接方法，在两个基本图像进行拼接时，根据两个基本图像之间的旋转角度和位移对两个基本图像进行拼接，提高了图像拼接的准确度。
基于上述图1对应的实施例种所描述的图像拼接方法，本公开实施例提供一种图像拼接装置，用于执行上述图1对应的实施例中所描述的图像拼接方法，如图3所示，该图像拼接装置30包括：第一获取模块301、第二获取模块302和拼接模块303；
其中，第一获取模块301，用于获取飞行装置拍摄的第一基本图像和第二基本图像，第一基本图像和第二基本图像是按照拍摄时间排序的相邻两张图像，第一基本图像在第二基本图像之前拍摄；
第二获取模块302，用于获取第二基本图像的图像信息，第二基本图像的图像信息用于指示第二基本图像的旋转角度和位移；
拼接模块303，用于根据第二基本图像的图像信息，将第二基本图像与第一基本图像拼接并生成拼接图像。
在一个实施例中，如图4所示，拼接模块303包括：函数单元3031、变换单元3032和匹配单元3033；
函数单元3031，用于根据第二基本图像的旋转角度和位移，确定第二基本图像相对于第一基本图像的坐标变换函数；
变换单元3032，用于根据坐标变换函数对第二基本图像进行坐标变换得到变换图像；
匹配单元3033，用于将变换图像与第一基本图像进行像素点匹配，根据匹配结果将第一基本图像和变换图像拼接生成拼接图像。
在一个实施例中，如图5所示，第二获取模块302包括第一接收单元3021；
第一接收单元3021，用于接收飞行装置发送的第二基本图像的旋转角度，第二基本图像的旋转角度是飞行装置利用陀螺仪检测得到的。
在一个实施例中，如图6所示，第二获取模块302包括第二接收单元3022；
第二接收单元3022，用于接收飞行装置发送的第二基本图像的位移，第二基本图像的位移是飞行装置利用加速度传感器检测得到的。
在一个实施例中，如图7所示，第一获取模块301包括原始图像单元3011和矢量提取单元3012；
原始图像单元3011，用于获取飞行装置拍摄的第一原始图像和第二原始图像；
矢量提取单元3012，用于将第一原始图像和第二原始图像进行矢量提取得到第一基本图像和第二基本图像。
本公开实施例提供的图像拼接装置，在两个基本图像进行拼接时，根据两个基本图像之间的旋转角度和位移对两个基本图像进行拼接，提高了图像拼接的准确度。
基于上述图1对应的实施例中所描述的图像拼接方法，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，例如，非临时性计算机可读存储介质可以是只读存储器(英文：ReadOnly Memory，ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储装置等。该存储介质上存储有计算机指令，用于执行上述图1对应的实施例中所描述的图像拼接方法，此处不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种图像拼接方法，其特征在于，所述方法包括：
获取飞行装置拍摄的第一基本图像和第二基本图像，所述第一基本图像和所述第二基本图像是按照拍摄时间排序的相邻两张图像，所述第一基本图像在所述第二基本图像之前拍摄；
获取第二基本图像的图像信息，所述第二基本图像的图像信息用于指示所述第二基本图像的旋转角度和位移；
根据所述第二基本图像的图像信息，将所述第二基本图像与所述第一基本图像拼接并生成拼接图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第二基本图像的图像信息，将所述第二基本图像与所述第一基本图像拼接并生成拼接图像，包括：
根据所述第二基本图像的旋转角度和位移，确定所述第二基本图像相对于所述第一基本图像的坐标变换函数；
根据所述坐标变换函数对所述第二基本图像进行坐标变换得到变换图像；
将所述变换图像与所述第一基本图像进行像素点匹配，根据匹配结果将所述第一基本图像和所述变换图像拼接生成所述拼接图像。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取第二基本图像的图像信息，包括：
接收飞行装置发送的所述第二基本图像的旋转角度，所述第二基本图像的旋转角度是所述飞行装置利用陀螺仪检测得到的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取第二基本图像的图像信息，包括：
接收飞行装置发送的所述第二基本图像的位移，所述第二基本图像的位移是所述飞行装置利用加速度传感器检测得到的。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，获取飞行装置拍摄的第一基本图像和第二基本图像，包括：
获取飞行装置拍摄的第一原始图像和第二原始图像；
将所述第一原始图像和所述第二原始图像进行矢量提取得到所述第一基本图像和所述第二基本图像。
6.一种图像拼接装置，其特征在于，所述图像拼接装置包括：第一获取模块、第二获取模块和拼接模块；
其中，所述第一获取模块，用于获取飞行装置拍摄的第一基本图像和第二基本图像，所述第一基本图像和所述第二基本图像是按照拍摄时间排序的相邻两张图像，所述第一基本图像在所述第二基本图像之前拍摄；
所述第二获取模块，用于获取第二基本图像的图像信息，所述第二基本图像的图像信息用于指示所述第二基本图像的旋转角度和位移；
所述拼接模块，用于根据所述第二基本图像的图像信息，将所述第二基本图像与所述第一基本图像拼接并生成拼接图像。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述拼接模块包括：函数单元、变换单元和匹配单元；
所述函数单元，用于根据所述第二基本图像的旋转角度和位移，确定所述第二基本图像相对于所述第一基本图像的坐标变换函数；
所述变换单元，用于根据所述坐标变换函数对所述第二基本图像进行坐标变换得到变换图像；
所述匹配单元，用于将所述变换图像与所述第一基本图像进行像素点匹配，根据匹配结果将所述第一基本图像和所述变换图像拼接生成所述拼接图像。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块包括第一接收单元；
所述第一接收单元，用于接收飞行装置发送的所述第二基本图像的旋转角度，所述第二基本图像的旋转角度是所述飞行装置利用陀螺仪检测得到的。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块包括第二接收单元；
所述第二接收单元，用于接收飞行装置发送的所述第二基本图像的位移，所述第二基本图像的位移是所述飞行装置利用加速度传感器检测得到的。
10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块包括原始图像单元和矢量提取单元；
所述原始图像单元，用于获取飞行装置拍摄的第一原始图像和第二原始图像；
所述矢量提取单元，用于将所述第一原始图像和所述第二原始图像进行矢量提取得到所述第一基本图像和所述第二基本图像。
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