基于目标矢量在像面交线投影差的动态图像对齐方法
【专利摘要】本发明提供了基于目标矢量在像面交线投影差的动态图像对齐方法，包括：获取不同的采集装置采集两帧图像信息；分别对每一帧图像信息构造目标矢量；计算每一个目标矢量在其对应的像面上平行投影的长度；根据平行投影的长度，计算每一个目标矢量在其像面上的倾角；根据倾角，计算每一个目标矢量在像面交线上投影长度，并计算两帧图像预对应的目标矢量的投影长度的投影差；最小投影差对应的两帧图像信息即为对齐的图像。本发明通过调节使两帧图像预对应的目标矢量的投影长度的投影差最小，多个最小的投影差的最小值对应的两帧图像即为对齐图像，从而使不同步图像同步对齐，以便后续将对齐的图像进行高精度交会，准确确定目标图像的空间位置。
【专利说明】基于目标矢量在像面交线投影差的动态图像对齐方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理领域，具体而言，涉及基于目标矢量在像面交线投影差的动 态图像对齐方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在现有的光学交会测量中，将具备时间同步的多幅图像进行交会，即对同步 图像进行同步对齐处理，用以得到目标图像的空间位置。
[0003] 具体的，使用两个采集装置同时刻拍摄静态图像或者同时刻拍摄同步运动的图 像，然后对采集的同步图像进行交会处理，用以得到目标图像的空间位置。
[0004] 但是，目前对于采集的非同步运动的动态目标，由于其是不同步的图像，故将其进 行交会，则会带来较大的误差，不能高精度交会，进而不能准确确定目标图像的空间位置。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供基于目标矢量在像面交线投影差的动态图像对齐方法，以 解决上述的问题。
[0006] 在本发明的实施例中提供了一种基于目标矢量在像面交线投影差的动态图像对 齐方法，包括：
[0007] 获取不同的采集装置采集的检测目标的两帧图像信息；
[0008] 分别对每一巾贞图像信息构造目标矢量；目标矢量包括两个目标点；
[0009] 计算每一个目标矢量在其对应的像面上平行投影的长度；
[0010] 根据平行投影的长度，计算每一个目标矢量在其像面上的倾角；其中，两帧图像预 对应的目标矢量在共同像面上形成一条像面交线；
[0011] 根据倾角，计算每一个目标矢量在像面交线上投影长度，并计算两帧图像预对应 的目标矢量的投影长度的投影差；
[0012] 调整倾角使投影差最小，并比较多个投影差，得到最小投影差；其中，最小投影差 对应的两帧图像信息即为对齐的图像信息。
[0013] 进一步的，该方法中，分别对每一帧图像信息构造目标矢量之前，还包括：
[0014] 根据检测目标的飞行特征，将两幅图像信息进行预对齐。
[0015] 进一步的，该方法中，根据检测目标的飞行特征，将两幅图像信息进行预对齐之 前，还包括：
[0016] 根据检测目标的运动轨迹，对两幅图像信息进行插值处理。
[0017] 进一步的，该方法中，计算每一个目标矢量在其对应的像面上平行投影的长度，包 括：
[0018] 根据采集装置到其对应的每一个目标点的距离和采集装置测角当量，将每一个目 标矢量在各自像面的成像长度进行平行投影转换。
[0019] 进一步的，该方法中，不同的采集装置包括采集装置A和采集装置B;根据采集装 置到其对应的每一个目标点的距离和采集装置测角当量，将每一个目标矢量在各自像面的 成像长度进行平行投影转换，包括：
[0020] 根据公式：
【权利要求】
1. 一种基于目标矢量在像面交线投影差的动态图像对齐方法，其特征在于，包括： 获取不同的采集装置采集的检测目标的两帧图像信息； 分别对每一巾贞图像信息构造目标矢量；所述目标矢量包括两个目标点； 计算每一个所述目标矢量在其对应的像面上平行投影的长度； 根据所述平行投影的长度，计算每一个所述目标矢量在其像面上的倾角；其中，两帧图 像预对应的所述目标矢量在共同像面上形成一条像面交线； 根据所述倾角，计算每一个所述目标矢量在所述像面交线上投影长度，并计算两帧图 像预对应的所述目标矢量的投影长度的投影差； 调整所述倾角使所述投影差最小，并比较多个所述投影差，得到最小所述投影差；其 中，最小所述投影差对应的两帧图像信息即为对齐的图像信息。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对每一帧图像信息构造目标矢 量之前，还包括： 根据所述检测目标的飞行特征，将两幅所述图像信息进行预对齐。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述检测目标的飞行特征，将两 幅所述图像信息进行预对齐之前，还包括： 根据所述检测目标的运动轨迹，对两幅所述图像信息进行插值处理。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算每一个所述目标矢量在其对应 的像面上平行投影的长度，包括： 根据所述采集装置到其对应的每一个目标点的距离和所述采集装置测角当量，将每一 个所述目标矢量在各自像面的成像长度进行平行投影转换。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述不同的采集装置包括采集装置A和采 集装置B ;所述根据所述采集装置到其对应的每一个目标点的距离和所述采集装置测角当 量，将每一个所述目标矢量在各自像面的成像长度进行平行投影转换，包括： 根据公式：
计算采集装置A到其对应的每一个 所述目标点的距离RA1和RAT2，以及采集装置B到其对应的每一个所述目标点的距离R B和 RbT2； 其中，（X，Y，Z)为目标点坐标，（X。，Y。，Z。）为采集装置坐标； 根据公另
计算每一个所述目标矢量 在其对应的像面上平行投影的长度； 其中，eA和eB为不同采集装置的测角当量； (XA1，Υαι)和（ΧΑΤ2, YAT2)为像面 A 的坐标； (χΒι，yBi)和（xbt2, yBT2)为像面 b 的坐标。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述分别对每一帧图像信息构造目标矢 量，包括： 在每一帧所述图像信息中获取两个目标点； 将两个所述目标点的连线作为目标矢量。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述平行投影的长度，计算每一 个所述目标矢量在其像面上的倾角，包括： 读取每一个所述目标矢量中两个目标点在各自像面内的像面坐标； 根据公式
计算所述倾角。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述倾角，计算每一个所述目标 矢量在所述像面交线上投影长度，包括： 根据公式
计算所述投影长度； 其中，Θ&为所述像面交线在像面A中的倾角；Θ%为所述像面交线在像面B中的倾角。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述计算两帧图像预对应的所述目标矢 量的投影长度的投影差，包括： 根据公式Λ L' = L'A-L'B，计算所述投影差；其中，L'A为采集装置A的目标矢量在所述 像面交线的投影长度；L' B为采集装置B的目标矢量在所述像面交线的投影长度。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述调整所述倾角使所述投影差最小， 包括： 根据公式
计算标准差σ ; 调整所述倾角，使所述标准差最小；其中，最小所述标准差〇L'对应的两帧图 像信息即为对齐的图像信息。
【文档编号】G06T5/00GK104156927SQ201410412031
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】姜志富 申请人:姜志富