(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111597281.X (22)申请日 2021.12.24 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114240758 A (43)申请公布日 2022.03.25 (73)专利权人 柳州市侗天湖农业 生态旅游投资 有限责任公司 地址 545500 广西壮 族自治区柳州市三江 侗族自治县大塘坳水库 (72)发明人 胡波　陈婉仪　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11562 专利代理师 贾耀淇 (51)Int.Cl. G06T 3/40(2006.01) G06T 3/60(2006.01)G06T 5/00(2006.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 7/136(2017.01) (56)对比文件 CN 113340272 A,2021.09.0 3 CN 110225264 A,2019.09.10 US 20213 58106 A1,2021.1 1.18 罗辉兰等.图像拼接技 术在茶树病虫害防治 研究中的应用. 《安徽农业科 学》 .2016,(第0 3 期),298-300、 318. 唐如枫.无 人机航测在土地复垦调查中的应 用研究. 《上海国土资源》 .2020,(第01期),9 9- 104. 许乙山.茶园低空图像拼接技 术及茶树目标 提取研究. 《中国学位 论文全文数据库》 .2021,1- 65. 审查员 王茜 (54)发明名称 一种以四边形地块为参照物的山区茶园低 空图像拼接方法 (57)摘要 本发明公开一种以四边形地块为参照物的 山区茶园低空图像拼接方法， 包括以下步骤： 对 山区茶园进行低空图像采集,对采集的图像进行 阈值分割,提取二值化图像中参照物的各角点坐 标,计算图像的缩放比例和旋转角度,拼接茶园 低空图像； 本发 明以山区茶园作业的起始点作为 参照物进行低空图像的拼接， 并在拼接过程中对 图像进行二值化分割， 对作业起始点进行角点坐 标提取， 计算副图缩放比例和旋转角度， 以此提 取副图中主图未覆盖的区域并与主图完成拼接， 避免了特征点选择错误所引起的误差， 所得到的 拼接图像以山区茶园作业起始点为起点， 解决了 传统山区茶园图像采集中图像覆盖范围不足的 问题， 在保持图像质量的同时还保证了图像的覆 盖范围相对较大。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114240758 B 2022.08.05 CN 114240758 B 1.一种以四边形地块为参照物的山区茶园低空图像拼接方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： 步骤一： 先对无人飞行器上预设山区茶园的巡查区域， 再启动无人飞行器对山区茶园 进行飞行日常巡查， 并在巡查区域对山区茶园进行低空图像采集， 接着对采集的图像进行 预处理， 获得待拼接的原 始图像， 且原 始图像中包 含作为无 人飞行器停机坪的四边形地 块； 步骤二： 先根据图像中道路长度将待拼接的原始图像分为主图和副图， 再采取主图和 副图的亮度特征并进行阈值分割， 得到主图和副图的二值图像， 在主图和副图的二值图像 中确定四边形地 块的白色区域作为四边形参照物； 步骤三： 先确定主图和副图的二值图像中四边形参照物的四个角点在原始图像中的像 素点坐标， 再根据确 定的像素点坐标依次提取主图上的四边形参照物四个角点A1、 B1、 C1和 D1以及副图上的四边形参照物四个角点A2、 B2、 C2和D2； 步骤四： 先根据主图和副图上的四个角点分别 获取主图上的四边形参照物对角线A1C1 和B1D1以及副图上的四边形参照物对角线A2C2和B2D2， 再根据对角线A1C1、 B1D1、 A2C2和B2D2计 算副图的缩放比例， 接着将副图按计算的缩放比例进行缩放， 然后根据对角线A1C1和A2C2以 及B1D1和B2D2在原始图像坐标系中的夹角计算副图的旋转角度； 步骤五： 先选取副图中主图没有覆盖的区域作为副图参与拼接的部分， 再将副图参与 拼接的部分按步骤四中的旋转角度进行旋转， 并与主图进行拼接， 完成山区茶园低空图像 拼接。 2.根据权利要求1所述的一种以四边形地块为参照物的山区茶园低空图像拼接方法， 其特征在于： 所述步骤一中， 所述图像的预处理具体步骤为： 先对图像进行边缘检测处理， 再对图像进行均衡化处理， 接着对均衡化处理后的图像进行降噪处理， 最后得到预处理后 的山区茶园低空原 始图像。 3.根据权利要求1所述的一种以四边形地块为参照物的山区茶园低空图像拼接方法， 其特征在于： 所述步骤二中， 所述阈值分割的具体步骤为， 先以待拼接的原始图像的R+G+B 亮度特征作为分割特征， 再用OSTU法确定阈值， 然后采用阈值分割将待拼接的原始图像分 割为二值图像。 4.根据权利要求1所述的一种以四边形地块为参照物的山区茶园低空图像拼接方法， 其特征在于： 所述步骤三中， 提取主图和副图上的四边形参照物角点坐标时， 主图的四边形 参照物四个角点以左上角为A1点， 顺时针依次提取坐标为A1、 B1、 C1和D1， 副图上的四边形参 照物四个角点以左上角为A2点， 顺时针依次提取坐标为A2、 B2、 C2和D2。 5.根据权利要求1所述的一种以四边形地块为参照物的山区茶园低空图像拼接方法， 其特征在于： 所述步骤四中， 计算副图的缩放比例时， 先分别计算对角线A1C1、 B1D1、 A2C2和 B2D2的长度， 再以A1C1： A2C2和B1D1： B2D2的平均值作为副图的缩放比例。 6.根据权利要求1所述的一种以四边形地块为参照物的山区茶园低空图像拼接方法， 其特征在于： 所述步骤四中， 计算副图的旋转角度时， 先以A1C1和A2C2在图像坐标系中的夹 角为θ1， 再以B1D1和B2D2在图像坐标系中的夹角为θ2， 然后以θ1和 θ2的平均值作为副图的旋转 角度。 7.根据权利要求1所述的一种以四边形地块为参照物的山区茶园低空图像拼接方法， 其特征在于： 所述步骤五中， 若副图视野在左则选择旋转后图像最左边到A1点的区域作为权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114240758 B 2副图参与拼接的部分， 若副图视野在右则选择旋转后图像最右边到C1点的区域作为副图参 与拼接的部分。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114240758 B 3