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原文传递一种基于无人机的近地遥感图像采集方法

专利名称：	一种基于无人机的近地遥感图像采集方法
摘要：	本发明公开了一种基于无人机的近地遥感图像采集方法。采用液晶光谱相机搭载于无人机，设定液晶光谱相机的工作波长范围、光谱间隔、曝光时间、帧频等参数进行光谱图像采集；液晶光谱相机拍摄时直接获得目标物的二维空间光谱图像，若目标区域大于相机一次成像视野，则根据无人机不同飞行速度，采用不同拍摄速度，以相同波段图像冗余5％‑20％采集光谱图像，然后进行光谱图像拼接。本发明基于无人机的近地遥感图像采集方法采用液晶高光谱相机作为光谱图像传感装置，结合数据采集、拼接和分析方法，最终实现多旋翼机的悬停遥感和定速飞行遥感两种模式。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	华南农业大学
发明人：	赵静;龙腾;李继宇;龙拥兵
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910503338.1
公开号：	CN110286091A
代理机构：	广州粤高专利商标代理有限公司
代理人：	林丽明
分类号：	G01N21/25(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	510642 广东省广州市天河区五山路483号
主权项：	1.一种基于无人机的近地遥感图像采集方法，其特征在于采用液晶光谱相机搭载于无人机，设定液晶光谱相机的工作波长范围、光谱间隔、曝光时间、帧频等参数进行光谱图像采集；液晶光谱相机拍摄时直接获得目标物的二维空间光谱图像，若目标区域大于相机一次成像视野，则根据无人机不同飞行速度，采用不同拍摄速度，以相同波段图像冗余5％-20％采集光谱图像，然后进行光谱图像拼接。 2.根据权利要求1所述的基于无人机的近地遥感图像采集方法，其特征在于上述无人机是多旋翼无人机。 3.根据权利要求1所述的基于无人机的近地遥感图像采集方法，其特征在于上述无人机定速飞行或无人机悬停于目标物正上方，光谱图像采集方法分为悬停采集和定速采集2种。 4.根据权利要求3所述的基于无人机的近地遥感图像采集方法，其特征在于上述光谱图像悬停采集方法相应的光谱图像拼接方法包括有如下步骤： 1)同一光谱立方体内图像配准:基于特征匹配算法,提取图像特征，生成特征描述子，根据描述子的相似程度对两幅图像的特征进行匹配，限定匹配图像旋转角度小于5度，平移尺度小于图像的1％； 2)灰度峰值图像确定：任取一个光谱立方体，对光谱立方体中每一幅光谱图像的灰度直方图进行比较，选出灰度峰值图像； 3)相邻两个立方体内灰度峰值图像匹配、拼接：基于特征匹配算法,在相邻的2幅图像冗余范围内提取图像特征，生成特征描述子，根据描述子的相似程度对两幅图像的特征进行匹配； 4)提取拼接参数，用于其它波段拼接，即：将上述步骤3)中2幅图拼接的旋转角度、平移量用于其它波段拼接，最终形成一个光谱立方体。 5.根据权利要求3所述的基于无人机的近地遥感图像采集方法，其特征在于上述光谱图像定速飞行采集方法相应的光谱图像拼接方法包括有如下步骤： 1)各立方体同一波段图像匹配、拼接：基于特征匹配算法,在同一波段的相邻2幅图像冗余范围内提取图像特征，生成特征描述子，根据描述子的相似程度对两幅图像的特征进行匹配； 2)各拼接后图像配准：截去光谱图像中光谱不完全的起始部分，在留下的图像中，基于特征匹配算法,提取图像特征，生成特征描述子，根据描述子的相似程度对两幅图像的特征进行匹配，形成一个光谱立方体。 6.根据权利要求1至5任一项所述的基于无人机的近地遥感图像采集方法，其特征在于上述液晶光谱相机搭载于无人机进行光谱图像采集时，需设定液晶光谱相机的拍摄时间与无人机的飞行高度及飞行速度的匹配关系，即液晶光谱相机拍摄每两幅图片的时间间隔为：即帧频为：其中，n为光谱分辨率，v为无人机的飞行速度，r％为图像所需冗余度，H为无人机的飞行高度，α为相机垂直视场角(即相机前进方向视场角)。 7.根据权利要求2所述的基于无人机的近地遥感图像采集方法，其特征在于多旋翼无人机包括电动和油动两类。 8.根据权利要求6所述的基于无人机的近地遥感图像采集方法，其特征在于液晶高光谱相机包括电可控液晶滤光器、面阵CCD、消色差镜头。 9.根据权利要求6所述的基于无人机的近地遥感图像采集方法，其特征在于液晶光谱相机的波长范围400-1100nm，最高光谱间隔2nm。
所属类别：	发明专利