CN115760740B - 一种无人机航拍用图像数据处理方法 - Google Patents

一种无人机航拍用图像数据处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无人机航拍用图像数据处理方法,涉及图像数据处理技术领域。该图像对比法,其特征性在于:具体操作如下:SA1、获取相关参数,相关参数包括暂存图像、反馈图像,C(可靠值);SA2、建立坐标系,具体操作如下:SA21、在暂存图像上建立直角坐标系XY1,以图像左下角极限位置上像素点的中心位置作为原点,单位长度为一个像素点的有效长度,以水平轴为X轴,以垂直轴为Y轴。该无人机航拍用图像数据处理方法,通过设置暂存图像和反馈图像,以及图像对比方法,对无人机上的处理***进行了适当的利用,极大程度上减少了终端处理数据的压力,一定程度上延长了硬件的寿命,同时对***的反应速度有一定的提升。

Description

一种无人机航拍用图像数据处理方法
技术领域
本发明涉及图像数据处理技术领域,具体为一种无人机航拍用图像数据处理方法。
背景技术
无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控***进行操控的不载人飞行器。无人机结构简单、使用成本低,不但能完成有人驾驶飞机执行的任务,更适用于有人飞机不宜执行的任务。在突发事情应急、预警有很大的作用。
在无人机航拍过程中,有时需要进行实时录像的同时,对某些重要部分进行高清的拍照记录,同时需要将数据通过无线信号实时传输到数据终端,受到无人机的载重情况、信号收发器的使用情况以及传输环境等因素的影响,数据在传输过程中容易出现较大的误码率,目前仅通过多次传输和人工判断图像的方式避免图像的模糊,极大程度上增加了对数据传输相关硬件的需求,相对增加了制造的成本。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种无人机航拍用图像数据处理方法,解决了现有技术中,受到无人机的载重情况、信号收发器的使用情况以及传输环境等因素的影响,数据在传输过程中容易出现较大的误码率,目前仅通过多次传输和人工判断图像的方式避免图像的模糊,极大程度上增加了对数据传输相关硬件的需求,相对增加了制造成本的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种无人机航拍用图像数据处理方法,包括
图像对比法,图像对比法的具体操作如下:
SA1、获取相关参数,相关参数包括暂存图像、反馈图像,C可靠值;
SA2、建立坐标系,具体操作如下:
SA21、在暂存图像上建立直角坐标系XY1,以图像左下角极限位置上像素点的中心位置作为原点,单位长度为一个像素点的有效长度,以水平轴为X轴,以垂直轴为Y轴;
SA22、在反馈图像上建立直角坐标系XY2,以图像左下角极限位置上像素点的中心位置作为原点,单位长度为一个像素点的有效长度,以水平轴为X轴,以垂直轴为Y轴;
SA3、获得Xmax和Ymax的值,具体操作如下:
SA31、获取暂存图像在XY1坐标系中的最大X值X1max和最大Y值Y1max;
SA32、获取反馈图像在XY2坐标系中的最大X值X2max和最大Y值Y2max;
SA33、对比X1max和X2max,将较大值定为Xmax;
SA34、对比Y1max和Y2max,将较大值定为Ymax;
SA4、初始化操作坐标(X,Y),将操作坐标的数值定为(0,0);
SA5、获取对应图像上的坐标颜色,并计算当前操作坐标的颜色差值,具体操作如下:
SA51、在暂存图像上获取操作坐标的颜色,并对比HSV颜色模型输出对应颜色在HSV颜色模型内的坐标(H1,S1,V1),若无法获取颜色,则默认为(0,0,0);
SA52、在反馈图像上获取操作坐标的颜色,并对比HSV颜色模型输出对应颜色在HSV颜色模型内的坐标(H2,S2,V2),若无法获取颜色,则默认为(0,0,0);
SA53、计算并记录当前操作坐标的颜色差值,公式为:C当前=|H1-H2|/360°+|S1-S2|+|V1-V2|;
SA6、判断是否X≥Xmax且Y≥Ymax,若输出结果为N,则进行步骤SA7,若输出结果为Y,则进行步骤SA8;
SA7、以X,Y,Xmax,Ymax作为参数使用坐标重置算法获得新的操作坐标,随后重新进行步骤S5,其中,坐标重置算法的具体操作如下:
SC1、开始坐标重置算法,获取参数,参数包括:X、Y、Xmax、Ymax;
SC2、判断是否X≥Xmax,若输出结果为Y,则进行步骤SC3,若输出结果为N,则进行步骤SC4;
SC3、对现有的X和Y进行重新赋值操作,X=0,Y=Y+1,随后进行步骤SC5;
SC4、对现有的X进行重新赋值操作,X=X+1,随后进行步骤SC5;
SC5、输出返回值为(X,Y);
SC6、结束坐标重置算法;
SA8、统计所有获得的C值,并计算出C的均值,定为C均值;
SA9、判断是否C均值≥C可靠值,若输出结果为N,则输出返回值N,若输出结果为Y,则输出返回值Y;
SA10、结束图像对比法;
其中,无人机航拍用图像数据处理方法的具体操作如下:
SB1、通过控制终端发送拍摄信号给无人机,无人机收到拍摄信号后进行拍摄操作;
SB2、无人机获取摄像头的图像,将其转换为数据;
SB3、无人机将获取的图像作为暂存图像暂存于无人机存储机构内;
SB4、无人机将暂存图像发送至控制终端;
SB5、控制终端收到无人机发送的图像后,将获取的图像作为反馈图像发送给无人机;
SB6、无人机收到反馈图像后,使用图像对比法,以暂存图像、反馈图像和C可靠值作为参数,并根据返回值进行相应的操作;
SB7、若步骤SB6中的返回值为Y,则无人机删除无人机存储机构内存储的暂存图像,随后结束单次的拍摄操作;
SB8、若步骤SB6中的返回值为N,则重新进行步骤SB4。
优选的,所述C可靠值为常数,在使用过程中,可以根据实际情况进行适当的调整,调整范围根据硬件情况而定,其数值相对越小,则对硬件的要求越高,其处理出来的图像越清晰。
在步骤SA21中,像素点的有效长度为像素点在对应轴方向上的最大长度,确保在同一个坐标系中,每个像素点都对应一个唯一的坐标。
定义颜色在HSV颜色模型内的坐标时,若数据不存在在,则视为0。
(三)有益效果
本发明提供了一种无人机航拍用图像数据处理方法。具备以下有益效果:
(1)、该无人机航拍用图像数据处理方法,通过设置暂存图像和反馈图像,以及图像对比方法,对无人机上的处理***进行了适当的利用,极大程度上减少了终端处理数据的压力(现有技术中,无人机的处理***仅提供数据传输、拍摄以及无人机飞行的监测数据等功能,而其他的数据处理功能均由终端负责,导致绝大多数无人理处理***利用率低下,而终端的数据处理过于频繁,从而容易出现终端的负荷过大),一定程度上延长了硬件的寿命,同时对***的反应速度有一定的提升。
(2)、该无人机航拍用图像数据处理方法,提出可调控的C可靠值作为工作参数,使得使用者可以根据实际情况调节对图像的要求(举个例子:当无人机应用于信号强度较差的环境中,可以通过增加C可靠值,以将传输的图像模糊为代价提高传输速度,而并不会出现图像无法传输的情况),这种调节为数值的调节,可调的精准度相对较大(而并不是现有技术中,仅仅分可以为高清、标清单单几种情况)。
(3)、该无人机航拍用图像数据处理方法,对无人机信号收发器的信号接收端进行了合理的利用(现有技术中,无人机的信号接收端仅实现无人机移动信号以及拍摄信号的接收,而这样做浪费了大部分接收端下载的带宽),信号接收器也承担着接收反馈图像的任务,提高硬件利用率的同时方便了使用者的使用。
附图说明
图1为本发明无人机航拍用图像数据处理方法的流程图;
图2为本发明图像对比法的流程图;
图3为本发明坐标重置算法的流程图。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3,本发明提供一种技术方案:一种图像对比法,具体操作如下:
SA1、获取相关参数,相关参数包括暂存图像、反馈图像,C可靠值,其中,C可靠值为常数,在使用过程中,可以根据实际情况进行适当的调整,调整范围根据硬件情况而定,其数值相对越小,则对硬件的要求越高,其处理出来的图像越清晰;
SA2、建立坐标系,具体操作如下:
SA21、在暂存图像上建立直角坐标系XY1,以图像左下角极限位置上像素点的中心位置作为原点,单位长度为一个像素点的有效长度,以水平轴为X轴,以垂直轴为Y轴,其中像素点的有效长度为像素点在对应轴方向上的最大长度,确保在同一个坐标系中,每个像素点都对应一个唯一的坐标;
SA22、在反馈图像上建立直角坐标系XY2,以图像左下角极限位置上像素点的中心位置作为原点,单位长度为一个像素点的有效长度,以水平轴为X轴,以垂直轴为Y轴;
SA3、获得Xmax和Ymax的值,具体操作如下:
SA31、获取暂存图像在XY1坐标系中的最大X值X1max和最大Y值Y1max;
SA32、获取反馈图像在XY2坐标系中的最大X值X2max和最大Y值Y2max;
SA33、对比X1max和X2max,将较大值定为Xmax;
SA34、对比Y1max和Y2max,将较大值定为Ymax;
SA4、初始化操作坐标(X,Y),将操作坐标的数值定为(0,0);
SA5、获取对应图像上的坐标颜色,并计算当前操作坐标的颜色差值,具体操作如下:
SA51、在暂存图像上获取操作坐标的颜色,并对比HSV颜色模型输出对应颜色在HSV颜色模型内的坐标(H1,S1,V1),若无法获取颜色,则默认为(0,0,0);
SA52、在反馈图像上获取操作坐标的颜色,并对比HSV颜色模型输出对应颜色在HSV颜色模型内的坐标(H2,S2,V2),若无法获取颜色,则默认为(0,0,0);
SA53、计算并记录当前操作坐标的颜色差值,公式为:C当前=|H1-H2|/360°+|S1-S2|+|V1-V2|;
SA6、判断是否X≥Xmax且Y≥Ymax,若输出结果为N,则进行步骤SA7,若输出结果为Y,则进行步骤SA8;
SA7、以X,Y,Xmax,Ymax作为参数使用坐标重置算法获得新的操作坐标,随后重新进行步骤S5,其中坐标重置算法的具体操作如下:
SC1、开始坐标重置算法,获取参数,参数包括:X、Y、Xmax、Ymax;
SC2、判断是否X≥Xmax,若输出结果为Y,则进行步骤SC3,若输出结果为N,则进行步骤SC4;
SC3、对现有的X和Y进行重新赋值操作,X=0,Y=Y+1,随后进行步骤SC5;
SC4、对现有的X进行重新赋值操作,X=X+1,随后进行步骤SC5;
SC5、输出返回值为(X,Y);
SC6、结束坐标重置算法;
SA8、统计所有获得的C值,并计算出C的均值,定为C均值;
SA9、判断是否C均值≥C可靠值,若输出结果为N,则输出返回值N,若输出结果为Y,则输出返回值Y;
SA10、结束图像对比法。
一种无人机航拍用图像数据处理方法,包括上述所述的图像对比法,具体操作如下:
SB1、通过控制终端发送拍摄信号给无人机,无人机收到拍摄信号后进行拍摄操作;
SB2、无人机获取摄像头的图像,将其转换为数据;
SB3、无人机将获取的图像作为暂存图像暂存于无人机存储机构内;
SB4、无人机将暂存图像发送至控制终端;
SB5、控制终端收到无人机发送的图像后,将获取的图像作为反馈图像发送给无人机;
SB6、无人机收到反馈图像后,使用图像对比法,以暂存图像、反馈图像和可靠值作为参数,并根据返回值进行相应的操作;
SB7、若步骤SB6中的返回值为Y,则无人机删除无人机存储机构内存储的暂存图像,随后结束单次的拍摄操作;
SB8、若步骤SB6中的返回值为N,则重新进行步骤SB4。
需要说明的是,定义颜色在HSV颜色模型内的坐标时,若数据不存在在,则视为0。
综上所述,该无人机航拍用图像数据处理方法,通过设置暂存图像和反馈图像,以及图像对比方法,对无人机上的处理***进行了适当的利用,极大程度上减少了终端处理数据的压力(现有技术中,无人机的处理***仅提供数据传输、拍摄以及无人机飞行的监测数据等功能,而其他的数据处理功能均由终端负责,导致绝大多数无人理处理***利用率低下,而终端的数据处理过于频繁,从而容易出现终端的负荷过大),一定程度上延长了硬件的寿命,同时对***的反应速度有一定的提升;
该无人机航拍用图像数据处理方法,提出可调控的C可靠值作为工作参数,使得使用者可以根据实际情况调节对图像的要求(举个例子:当无人机应用于信号强度较差的环境中,可以通过增加C可靠值,以将传输的图像模糊为代价提高传输速度,而并不会出现图像无法传输的情况),这种调节为数值的调节,可调的精准度相对较大(而并不是现有技术中,仅仅分可以为高清、标清单单几种情况);
该无人机航拍用图像数据处理方法,对无人机信号收发器的信号接收端进行了合理的利用(现有技术中,无人机的信号接收端仅实现无人机移动信号以及拍摄信号的接收,而这样做浪费了大部分接收端下载的带宽),信号接收器也承担着接收反馈图像的任务,提高硬件利用率的同时方便了使用者的使用。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种无人机航拍用图像数据处理方法,其特征在于:无人机航拍用图像数据处理方法的具体操作如下:
SB1、通过控制终端发送拍摄信号给无人机,无人机收到拍摄信号后进行拍摄操作;
SB2、无人机获取摄像头的图像,将其转换为数据;
SB3、无人机将获取的图像作为暂存图像暂存于无人机存储机构内;
SB4、无人机将暂存图像发送至控制终端;
SB5、控制终端收到无人机发送的图像后,将获取的图像作为反馈图像发送给无人机;
SB6、无人机收到反馈图像后,使用图像对比法,以暂存图像、反馈图像和C可靠值作为参数,并根据返回值进行相应的操作;
SB7、若步骤SB6中的返回值为Y,则无人机删除无人机存储机构内存储的暂存图像,随后结束单次的拍摄操作;
SB8、若步骤SB6中的返回值为N,则重新进行步骤SB4;
其中,图像对比法的具体操作如下:
SA1、获取相关参数,相关参数包括暂存图像、反馈图像,C可靠值;
SA2、建立坐标系,具体操作如下:
SA21、在暂存图像上建立直角坐标系XY1,以图像左下角极限位置上像素点的中心位置作为原点,单位长度为一个像素点的有效长度,以水平轴为X轴,以垂直轴为Y轴;
SA22、在反馈图像上建立直角坐标系XY2,以图像左下角极限位置上像素点的中心位置作为原点,单位长度为一个像素点的有效长度,以水平轴为X轴,以垂直轴为Y轴;
SA3、获得Xmax和Ymax的值,具体操作如下:
SA31、获取暂存图像在XY1坐标系中的最大X值X1max和最大Y值Y1max;
SA32、获取反馈图像在XY2坐标系中的最大X值X2max和最大Y值Y2max;
SA33、对比X1max和X2max,将较大值定为Xmax;
SA34、对比Y1max和Y2max,将较大值定为Ymax;
SA4、初始化操作坐标(X,Y),将操作坐标的数值定为(0,0);
SA5、获取对应图像上的坐标颜色,并计算当前操作坐标的颜色差值,具体操作如下:
SA51、在暂存图像上获取操作坐标的颜色,并对比HSV颜色模型输出对应颜色在HSV颜色模型内的坐标(H1,S1,V1),若无法获取颜色,则默认为(0,0,0);
SA52、在反馈图像上获取操作坐标的颜色,并对比HSV颜色模型输出对应颜色在HSV颜色模型内的坐标(H2,S2,V2),若无法获取颜色,则默认为(0,0,0);
SA53、计算并记录当前操作坐标的颜色差值,公式为:C当前=|H1-H2|/360°+|S1-S2|+|V1-V2|;
SA6、判断是否X≥Xmax且Y≥Ymax,若输出结果为N,则进行步骤SA7,若输出结果为Y,则进行步骤SA8;
SA7、以X,Y,Xmax,Ymax作为参数使用坐标重置算法获得新的操作坐标,随后重新进行步骤SA5,其中,坐标重置算法的具体操作如下:
SC1、开始坐标重置算法,获取参数,参数包括:X、Y、Xmax、Ymax;
SC2、判断是否X≥Xmax,若输出结果为Y,则进行步骤SC3,若输出结果为N,则进行步骤SC4;
SC3、对现有的X和Y进行重新赋值操作,X=0,Y=Y+1,随后进行步骤SC5;
SC4、对现有的X进行重新赋值操作,X=X+1,随后进行步骤SC5;
SC5、输出返回值为(X,Y);
SC6、结束坐标重置算法;
SA8、统计所有获得的C值,并计算出C的均值,定为C均值;
SA9、判断是否C均值≥C可靠值,若输出结果为N,则输出返回值N,若输出结果为Y,则输出返回值Y;
SA10、结束图像对比法。
2.根据权利要求1所述的一种无人机航拍用图像数据处理方法,其特征在于:所述C可靠值为常数,在使用过程中,根据实际情况进行适当的调整,调整范围根据硬件情况而定,其数值相对越小,则对硬件的要求越高,其处理出来的图像越清晰。
3.根据权利要求1所述的一种无人机航拍用图像数据处理方法,其特征在于:在步骤SA21中,像素点的有效长度为像素点在对应轴方向上的最大长度,确保在同一个坐标系中,每个像素点都对应一个唯一的坐标。
4.根据权利要求1所述的一种无人机航拍用图像数据处理方法,其特征在于:定义颜色在HSV颜色模型内的坐标时,若数据不存在在,则视为0。
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