本發明專利技術涉及高光譜成像技術領域，具體涉及一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法，包括以下步驟：獲取無人機高光譜成像儀采集圖像數據的狀態參數，并對成像時狀態進行判斷得到狀態參數信號，再基于狀態參數計算得到成像狀態值；獲取無人機高光譜成像儀采集圖像數據的區域參數，并對成像時區域進行判斷得到區域參數信號，再基于區域參數計算得到成像區域值；基于成像狀態值和成像區域值進行融合分析，得到成像待拼接篩選值；獲取成像質量值，對成像數據做進一步篩選工作，得到拼接圖像數據；本發明專利技術篩選得到待拼接的圖像數據，從而可以有效提高拼接后的圖譜在視覺上較高的一致性和連貫性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及高光譜成像，具體涉及一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法。
技術介紹
1、基于無人機高光譜成像儀的立體圖譜拼接方法涉及多個關鍵步驟，這些步驟確保了高質量的圖譜拼接，從而提供了準確且詳細的地物信息。以下是該方法的詳細步驟：
2、一、數據收集
3、首先，使用搭載高光譜成像儀的無人機進行飛行作業，以收集目標區域的高光譜圖像數據。在飛行過程中，無人機需要保持穩定的飛行高度和速度，以確保收集到的圖像數據具有一致性和可比性。
4、二、預處理
5、收集到的原始高光譜圖像數據需要進行預處理，以消除噪聲、校正畸變并提高圖像質量。預處理步驟包括輻射定標、大氣校正、幾何校正等。這些步驟有助于消除環境因素對圖像數據的影響，提高后續處理的準確性。
6、三、立體匹配
7、接下來，進行立體匹配，這是圖譜拼接的關鍵步驟。通過比較不同視角下收集到的圖像數據，找到相同地物的對應點，從而建立起立體對應關系。這一步需要利用計算機視覺和圖像處理技術，實現精確的匹配和對應關系的建立。
8、四、拼接融合
9、在立體匹配的基礎上，進行拼接融合。通過一定的算法，將不同視角下的圖像數據融合在一起，形成一幅完整的立體圖譜。在拼接過程中，需要考慮圖像的色彩、亮度、對比度等因素，以確保拼接后的圖譜在視覺上具有一致性和連貫性。
10、從而可以知曉，圖像數據收集是立體圖片拼接過程中的源頭，也是重要的一個環節，其圖像數據采集的質量，將會影響立體圖譜拼接的質量好壞；</p>11、中國專利cn110111255b公開了一種立體圖像拼接方法，所述方法包括以下步驟：輸入左右立體圖像，通過視差最小化單應性預對齊左右圖像并減小垂直視差；通過多約束變形進一步對齊左右圖像，同時引入初始視差圖保持立體圖像視差一致性；基于視差一致的接縫選擇和融合確定最佳接縫并進行立體圖像拼接；
12、現有技術中，無人機高光譜成像儀在采集過程中，不能根據圖像成像時的狀態、質量等因素，對所得到的圖像數據進行漸進式篩選，不利于后續對立體圖譜進行拼接，不能有效提高立體圖譜拼接的質量。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法，本專利技術所解決的技術問題為：不能根據圖像成像時的狀態、質量等因素，對所得到的圖像數據進行漸進式篩選，不利于后續對立體圖譜進行拼接，不能有效提高立體圖譜拼接的質量。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：
3、一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法，包括：數據收集、拼接融合，在數據收集過程中，包括以下步驟：
4、步驟1：獲取無人機高光譜成像儀采集圖像數據的狀態參數，并對成像時狀態進行判斷得到狀態參數信號，再基于狀態參數計算得到成像狀態值；
5、其中，狀態參數包括懸停位置和成像角度；
6、步驟2：獲取無人機高光譜成像儀采集圖像數據的區域參數，并對成像時區域進行判斷得到區域參數信號，再基于區域參數計算得到成像區域值；
7、其中，區域參數包括成像區域范圍；
8、步驟3：基于成像狀態值和成像區域值進行融合分析，得到成像待拼接篩選值；
9、步驟4：在成像軌跡的每個采集點所得到的成像待拼接篩選值zsq的基礎上，獲取成像質量值，對成像數據做進一步篩選工作，得到拼接圖像數據。
10、作為本專利技術進一步的方案：在步驟1中，狀態參數信號的獲取過程為：
11、若懸停位置處于懸停位置范圍時，則生成懸停合格信號；若成像角度處于成像角度范圍時，則生成角度合格信號；
12、若同時得到懸停合格信號和角度合格信號時，則生成成像狀態高質量信號。
13、作為本專利技術進一步的方案：成像狀態值的計算過程為：
14、當得到成像狀態高質量信號時，獲取懸停位置偏離比和成像角度偏離比，將懸停位置偏離比和成像角度偏離比相加求和，得到成像狀態值；
15、具體地，懸停位置偏離比的獲取過程為：
16、獲取懸停位置與懸停位置范圍的中心點之間的距離，標記為懸停位置偏離值，將懸停位置偏離值除以懸停位置范圍，計算得到懸停位置偏離比；
17、成像角度偏離比的獲取過程為：
18、將獲取得到的成像角度與成像角度范圍的中間值做差值計算，得到成像角度偏移值，將成像角度偏移值除以成像角度范圍值，計算得到成像角度偏離比。
19、作為本專利技術進一步的方案：在步驟2中，區域參數信號的獲取過程為：
20、將當前成像區域范圍與上一個成像區域范圍進行重合比較，得到重合區域面積；
21、若重合區域面積大于等于重合區域面積閾值時，生成成像區域合格信號。
22、作為本專利技術進一步的方案：成像區域值的獲取過程為：
23、當得到成像區域合格信號時，獲取成像區域面積比和成像區域齊整比，將成像區域面積比與成像區域齊整比相減，得到成像區域值；
24、成像區域面積比的獲取過程為：
25、將得到的重合區域面積除以重合區域面積閾值，得到成像區域面積比；
26、成像區域齊整比的獲取過程為：
27、獲取重合區域的端點，將端點進行首尾連線，得到成像區域線長，再獲取重合區域實際邊界線長，將重合區域實際邊界線長除以成像區域線長，得到成像區域齊整比。
28、作為本專利技術進一步的方案：在步驟3中，獲取成像狀態值和當前成像區域值，并分別標記為zz和zq，通過公式zsq＝a1*zz+a2*zq，計算得到成像待拼接篩選值zsq，其中，a1、a2均為比例系數；
29、通過成像待拼接篩選值zsq，對高光譜成像儀成像采集到的圖像數據進行篩選，優先選擇成像待拼接篩選值zsq越大的圖像數據。
30、作為本專利技術進一步的方案：在步驟4中，獲取在成像軌跡的每個采集點的所有圖像數據，按照成像待拼接篩選值zsq從大到小排列，并設置預設初步篩選數量，將排列靠后的圖像數據刪除，得到初步篩選圖像；
31、基于初步篩選圖像，獲取圖像亮度比和圖像對比度比，將圖像亮度比與圖像對比度比相加求和，得到成像質量值；
32、將每個采集點的初步篩選圖像，按照成像質量值從大到小排列，并設置預設初步篩選數量，將排列靠后的圖像數據刪除，得到再次篩選圖像。
33、作為本專利技術進一步的方案：以采集點位置為x軸，成像待拼接篩選值為y軸，成像質量值為z軸，構建三維坐標系，將再次篩選圖像所對應的采集點位置、成像待拼接篩選值和成像質量值，代入到三維坐標系中，得到成像坐標點；
34、通過提取公式提取三維坐標中，滿足提取公式的每個采集點位置的圖像數據，從而得到拼接圖像數據；其中，提取公式中，li-1表示的是相鄰采集點位置中成像坐標點之間的距離差值，di表示的是采集點位置中成像坐標點到x軸上的采集點距離，即yi表示成像坐標點的y本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法，包括以下步驟：數據收集、拼接融合，其特征在于，數據收集過程中，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法,其特征在于，在步驟1中，狀態參數信號的獲取過程為：
3.根據權利要求2所述的一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法,其特征在于，成像狀態值的計算過程為：
4.根據權利要求1所述的一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法,其特征在于，在步驟2中，區域參數信號的獲取過程為：
5.根據權利要求4所述的一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法,其特征在于，成像區域值的獲取過程為：
6.根據權利要求1所述的一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法,其特征在于，在步驟3中，獲取成像狀態值和當前成像區域值，并分別標記為ZZ和ZQ，通過公式ZSq＝a1*ZZ+a2*ZQ，計算得到成像待拼接篩選值ZSq，其中，a1、a2均為比例系數；
7.根據權利要求1所述的一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法,其特征在于，在步驟4中，獲取在成像軌跡的每個采集點的所有圖像數據，按照成像待拼接篩選值ZSq從大到小排列，并設置預設初步篩選數量，將排列靠后的圖像數據刪除，得到初步篩選圖像；
8.根據權利要求7所述的一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法,其特征在于，以采集點位置為X軸，成像待拼接篩選值為Y軸，成像質量值為Z軸，構建三維坐標系，將再次篩選圖像所對應的采集點位置、成像待拼接篩選值和成像質量值，代入到三維坐標系中，得到成像坐標點；
9.根據權利要求8所述的一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法,其特征在于，圖像亮度比的獲取過程為：
10.根據權利要求8所述的一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法,其特征在于，圖像對比度比的獲取過程為：
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【技術特征摘要】
1.一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法，包括以下步驟：數據收集、拼接融合，其特征在于，數據收集過程中，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法,其特征在于，在步驟1中，狀態參數信號的獲取過程為：
3.根據權利要求2所述的一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法,其特征在于，成像狀態值的計算過程為：
4.根據權利要求1所述的一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法,其特征在于，在步驟2中，區域參數信號的獲取過程為：
5.根據權利要求4所述的一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法,其特征在于，成像區域值的獲取過程為：
6.根據權利要求1所述的一種基于無人機高光譜成像儀立體圖譜拼接方法,其特征在于，在步驟3中，獲取成像狀態值和當前成像區域值，并分別標記為zz和zq，通過公式zsq＝a1*zz+a2*zq，計...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐英瑩，郝群，程陽，曹杰，唐鑫，胡搖，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：
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