一种飞机环境全景影像处理方法

摘要

本发明公开了一种飞机环境全景影像处理方法，包括以下步骤：S1，首先需要对原始多路视频数据进行拍摄采集，然后针对每一路视频进行处理；S2，通过图像预处理完成初步的畸变还原，还原真实拍摄到的场景；S3，视角转化，将拍摄的斜视图转换成；S4，根据飞机的外形将俯视图像所在的位置映射到机体周围的真实位置上，同理，将多路摄像头采集的图像信息拼接到机体周围真实的位置；S5，进行图像增强处理，进一步提升图像质量，完成所有的图像数据处理。本发明设计合理，构思巧妙，使用安装在飞机上的多路摄像头完成对地图像采集，通过图像处理合成最终的飞机周围环境全景视图，可用于辅助飞行员地面滑行任务，为飞行员提供目视参考。

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理和电子信息技术领域，尤其涉及一种飞机环境全景影像处理方法。

背景技术

我国航空运输业快速、持续发展，各机场面临”安全、准点、高效”三大课题。

在飞机地面滑行过程中，必须确保飞机的绝对安全，不能剐碰到飞机。目前飞机上采用的安全措施主要有两项：一是人员观察，二是在维修坞上安装一些机械式或者感应式电子探测器。这些措施有一定的局限性：人员观察可能会存在盲区，不能同时对维修坞全方位的进行观察，而电子探测器只能对很小的区域或者某一点进行安全探测，故需要一种飞机环境全景影像处理方法。

发明内容

本发明提供了一种飞机环境全景影像处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种飞机环境全景影像处理方法，包括以下步骤：

S1，首先需要对原始多路视频数据进行拍摄采集，然后针对每一路视频进行处理；

S2，通过图像预处理完成初步的畸变还原，还原真实拍摄到的场景；

S3，视角转化，将拍摄的斜视图转换成；

S4，根据飞机的外形将俯视图像所在的位置映射到机体周围的真实位置上，同理，将多路摄像头采集的图像信息拼接到机体周围真实的位置；

S5，进行图像增强处理，进一步提升图像质量，完成所有的图像数据处理。

作为本技术方案的进一步改进方案：S1，首先需要对原始多路视频数据进行拍摄采集，然后针对每一路视频进行处理，具体为：

首先将多路摄像头分别安装在飞机的四周，进行采集机身周围的地面信息，然后针对每一路采集数据进行处理。

作为本技术方案的进一步改进方案：摄像头采用广角摄像头。

作为本技术方案的进一步改进方案：S2中，由于使用了广角摄像头，需要根据畸变参数进行处理，还原真实拍摄到的场景。

作为本技术方案的进一步改进方案：所述图像畸变还原至少包括以下步骤：获取原始畸变图上像素点的位置(x

作为本技术方案的进一步改进方案：所述S3，视角转化，将拍摄的斜视图转换成俯视图，具体为：通过将图像通过拉伸、填充转换俯视图真实对应的坐标位置上，完成对一路图像的视场角变换。

作为本技术方案的进一步改进方案：S4，将多路摄像头采集的图像信息拼接到机体周围真实的位置，具体包括以下步骤：

第一步，对两幅畸变矫正图像进行共线矫正，得到两幅共线矫正图像；

第二步，分别获取两幅共线矫正图像的特征点，并按照设定的匹配规则对两幅共线矫正图像中的特征点进行匹配，得到特征点对；

第三步，根据所述特征点对计算转换矩阵，使用所述转换矩阵对两幅共线矫正图像进行透射变换，得到两幅透射变换图像；

第四步，根据所述特征点对，对所述两幅两幅透射变换图像进行融合，得到融合图像；

第五步，对多幅融合图像进行图像拼接，得到机身周围的全景图。

作为本技术方案的进一步改进方案：最终将图像以俯视角度显示方式进行展示，形成完整的机体全景视景功能。

作为本技术方案的进一步改进方案：在飞机驾驶舱中通过显示器进行全景显示。

作为本技术方案的进一步改进方案：S5，进行图像增强处理，具体为：对图像进行滤波处理，获得滤波图像。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明设计合理，构思巧妙，使用安装在飞机上的多路摄像头完成对地图像采集，通过图像处理合成最终的飞机周围环境全景视图，可用于辅助飞行员地面滑行任务，为飞行员提供目视参考。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明提出的一种飞机环境全景影像处理方法的示意图；

图2为本发明提出的视角转化的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种飞机环境全景影像处理方法，包括以下步骤：

S1，首先将多路摄像头分别安装在飞机的四周，进行采集机身周围的地面信息，摄像头采用广角摄像头，然后针对每一路采集数据进行处理；

S2，通过图像预处理完成初步的畸变还原，由于使用了广角摄像头，需要根据畸变参数进行处理，还原真实拍摄到的场景，图像畸变还原至少包括以下步骤：获取原始畸变图上像素点的位置(x

S3，视角转化，将拍摄的斜视图转换成，如图2所示，左边正方形在摄像头斜视的情况下呈现梯形，通过将图像左边拉伸、填充等转换成右边俯视图真实对应的坐标位置上，完成对一路图像的视场角变换；

S4，根据飞机的外形将俯视图像所在的位置映射到机体周围的真实位置上，同理，将多路摄像头采集的图像信息拼接到机体周围真实的位置；

S5，对图像进行滤波增强处理，获得滤波图像，进一步提升图像质量，完成所有的图像数据处理，对图像进行处理，。

需要说明的是，S4，将多路摄像头采集的图像信息拼接到机体周围真实的位置，具体包括以下步骤：

第一步，对两幅畸变矫正图像进行共线矫正，得到两幅共线矫正图像；

第二步，分别获取两幅共线矫正图像的特征点，并按照设定的匹配规则对两幅共线矫正图像中的特征点进行匹配，得到特征点对；

第三步，根据特征点对计算转换矩阵，使用转换矩阵对两幅共线矫正图像进行透射变换，得到两幅透射变换图像；

第四步，根据特征点对，对两幅两幅透射变换图像进行融合，得到融合图像；

第五步，对多幅融合图像进行图像拼接，得到机身周围的全景图。

具体的，最终将图像以俯视角度显示方式进行展示，形成完整的机体全景视景功能，在飞机驾驶舱中通过显示器进行全景显示，在地面时可以提升飞行员对周围环境的感知能力。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。