一种空中立方体全景成像目标定位方法
【专利摘要】本发明一种空中立方体全景成像目标定位方法，该方法以空中立方体全景图为研究对象，选用数字卫星影像地图为定位基准，通过航拍图片和卫星影像的同名点解算立方体全景图中任意目标点的地理位置。该方法充分考虑立方体全景成像的特点，推导出适用于立方体全景图的映射模型，同时全景成像也提供了更丰富的场景信息，便于找到更多的同名点，也进一步提高了映射模型的定位精度。该方法理论上可实现地图级精度的目标快速定位，对于没有高精度导航传感器和稳定平台条件的低成本无人机平台亦可适用。
【专利说明】一种空中立方体全景成像目标定位方法
【技术领域】
[0001]本发明属于目标定位【技术领域】，涉及一种空中立方体全景成像目标定位方法。
【背景技术】
[0002]全景成像因能提供360度全方位视角的场景信息，给人一种沉浸式感觉，已被越来越多地应用于街景展示、室内场景漫游等虚拟现实领域。随着无人机市场的成熟，空中航拍的全景成像近几年发展迅猛，无论是以救援重建为目的的灾后现场探察，还是以疏导交通为目的的路况监视，空中航拍全景成像相比较传统的窄视场拍摄，成像覆盖区域更广，可为整体态势评估提供全视角场景信息。然而，对空中航拍全景图的应用目前多停留在定性分析层面，以快速定位场景目标所在地理位置为例的定量分析尚处于起步阶段。
[0003]快速目标定位是空中监视侦察的首要任务之一，传统的方法是由GPS等导航系统确定相机的位置，通过姿态传感器数据，由共线构像方程推算像平面上目标的位置。这种方法的定位精度依赖传感器精度和平台稳定性，对于成本相对较低的无人机平台，定位误差较大。在航空侦察领域，考虑到卫星影像地图具有精度高、辐射纹理清晰并与航拍图片接近的特点，采用地图辅助定位方法，即利用航拍图像和卫星影像的同名点，解算两者之间的映射关系完成目标的地理定位。但常规影像由于画幅有限，同名点寻找困难，甚至达不到用于解算映射关系所需数目的下限，实际应用风险较大。而全景图提供场景的全视角信息，搜索到足够多同名点的机会显著增加，也进一步提高了映射模型的求解精度，从而进一步保证了定位精度。目前尚没有空中立方体全景影像目标定位的相关方法。
【发明内容】
[0004]本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供了一种空中立方体全景成像目标定位方法，对空中航拍采集的立方体全景图，利用与卫星影像地图的同名点推求两者间的映射模型，进而完成目标地理位置的解算。
[0005]本发明的技术方案是:一种基于投影变换的空中立方体全景成像目标定位方法，步骤如下:
[0006]I)在指定航拍区域拍摄得到立方体全景图，调取该航拍区域的卫星影像数据，通过手动指定或是特征点自动匹配方法得到若干同名点；
[0007]2)根据步骤I)得到的同名点，采用投影变换公式
【权利要求】
1.一柙基十投影变换的S中II万体全景成傢目标足位万法，其特祉在十步骤如卜: 1)在指定航拍区域拍摄得到立方体全景图，调取该航拍区域的卫星影像数据，通过手动指定或是特征点自动匹配方法得到若干同名点； 2)根据步骤I)得到的同名点，采用投影变换公式
2.一种基于单应阵变换的空中立方体全景成像目标定位方法，其特征在于步骤如下: 1)在指定航拍区域拍摄得到立方体全景图，调取该航拍区域的卫星影像数据，通过手动指定或是特征点自动匹配方法得到若干同名点； 2)根据步骤I)得到的同名点，采用单应阵公式
【文档编号】G01C11/04GK103900539SQ201410120479
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】张春晓, 文高进, 宋立国, 姚毅刚, 林招荣, 吴春楠, 王洪民, 尚志鸣, 张倩 申请人:北京空间机电研究所