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CN108389168B - 一种获取固定区域无人机航拍图像的方法 - Google Patents

一种获取固定区域无人机航拍图像的方法 Download PDF

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CN108389168B
CN108389168B CN201810160933.5A CN201810160933A CN108389168B CN 108389168 B CN108389168 B CN 108389168B CN 201810160933 A CN201810160933 A CN 201810160933A CN 108389168 B CN108389168 B CN 108389168B
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unmanned aerial
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Shanghai University of Engineering Science
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Abstract

本发明涉及获取固定区域无人机航拍图像的方法，属于无人机航拍技术领域。一种获取固定区域无人机航拍图像的方法，其特征在于：采用下列步骤：步骤S1、装有图像采集模块的无人机起飞对固定区域采集黑白航拍图像；步骤S2、将采集到的黑白图像通过无线传输到位于地面的终端；步骤S3、用带有图像彩色化模块的终端对其进行彩色化处理；步骤S4、由终端输出彩色图像。本发明通过将无人机拍摄的黑白图像在终端上进行彩色化图像处理，比现有技术减少了所需的功能部件，简化了无人机的整体结构，提高了续航能力，同时减少了数据存储所需空间以及图像数据传输量，并且操作更加简易方便，可直接得到处理后的图像。

Description

一种获取固定区域无人机航拍图像的方法
技术领域
本发明涉及一种对航拍图像进行处理的方法，尤其涉及一种获取固定区域无人机航拍图像的方法。
背景技术
随着科技的发展，无人机的使用越来越广泛，尤其在航拍、灾害控制以及测量监控等专业领域，无人机的应用价值和商业价值越来越得到重视。因此，对无人机的拍摄图像也提出了相应的要求，既要求要求无人机拍摄的图像能快速传输到地面接收端，便于实时观看，又要求图像清晰可辨，能反映实际情况。
现有的无人机航拍图像一般采用两种方式，一种是将航拍获取的图像存储在无人机自带的存储器上，等降落后再进行导出观看，此种方式需要在无人机上装载存储模块。另一种是将航拍获取图像直接通过在无人机上装载的数据处理模块进行数据处理，后同时通过无线传输将航拍图像传输到地面端。此种方式需要在无人机上装载图像处理模块和传输模块。
第一种方式的缺点是无法立即查看航拍图像，第二种方式的缺点是增加了图像处理模块消耗的电能，并且图像的质量越是高传输的延迟也越大。随着无人机上搭载的模块真多，不但增加了无人机的起飞重量和电能消耗，还增加了总体成本和故障率，对无人机的续航能力及调试、操作均有不利影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种获取固定区域无人机航拍图像的方法，针对固定区域，通过在无人机上设置的摄像头采集拍摄黑白图像，经过无线传输到地面上，由设置彩色化图像处理模块的终端进行彩色化图像处理，最终显示为彩色图像。在确保图像精度不变的情况下通过放弃彩色信号来缩小数据量，之后再通过训练好的GAN(生成对抗网络)将黑白图像复原为彩色图像，可解决航拍图像精度和实时化传输的要求矛盾。
技术方案：
一种获取固定区域无人机航拍图像的方法，采用以下步骤：
步骤S1、装有图像采集模块的无人机起飞对固定区域采集黑白航拍图像；
步骤S2、将采集到的黑白图像通过无线传输到位于地面的终端；
步骤S3、用带有图像彩色化模块的终端对其进行彩色化处理；
步骤S4、由终端输出彩色图像。
进一步地，图像彩色化模块包括生成式模型模块和判别式模型模块，并分为训练阶段(也叫离线阶段)和使用阶段(也叫在线阶段)，在训练阶段生成式模型模块针对输入的黑白图片生成相应彩色图片，由判别式模型模块将该彩色图像与预先存储的固定区域真实图像进行差异比对，若生成的彩色图像与真实图像的损失概率超过阈值时判定为假，由生成式模型模块重新生成；两者互相训练不断优化，直到生成的彩色图像与真实图像相差在阈值之内时判定为真，完成彩色化模型建设(即完成生成式模型模块和判别式模型模块的训练)；在使用阶段则直接将黑白图片输入彩色化模型即可输出对应的彩色图像。
进一步地，终端为台式计算机、便携式计算机或手持智能终端。
进一步地，无线传输采用WIFI、4G或ZIGBEE协议。
有益效果：
1)本发明的获取固定区域无人机航拍图像的方法，通过将无人机拍摄的黑白图像在终端上进行彩色化图像处理，比现有技术中在无人机上装载图像处理模块进行数据处理，减少了所需的功能部件，简化了无人机的整体结构，提高了续航能力，同时减少了数据存储所需空间以及图像数据传输量。
2)相较于彩色图像，黑白图像的数据量比较少，通过无线网络传输信号数据的速度更加快速，能及时看到拍摄的图像。
3)将彩色化图像处理模块与终端结合，操作更加简易方便，可直接得到处理后的图像。
附图说明
图1本发明获取固定区域无人机航拍图像的流程图；
其中：10为无人机、20为终端、31为生成式模型模块、32为判别式模型模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：
如图1所示一种获取固定区域无人机航拍图像的方法，采用下列步骤：
步骤S1、装有图像采集模块的无人机10起飞对固定区域采集黑白航拍图像；
步骤S2、将采集到的黑白图像通过无线传输到位于地面的终端20；
步骤S3、用带有图像彩色化模块的终端对其进行彩色化处理；
步骤S4、由终端输出彩色图像。
图像彩色化模块包括生成式模型模块31和判别式模型模块32，并分为训练阶段和使用阶段，在训练阶段生成式模型模块31针对输入的黑白图片生成相应彩色图片，由判别式模型模块32将该彩色图像与预先存储的固定区域真实图像进行差异比对，若生成的彩色图像与真实图像的损失概率超过阈值时判定为假，由生成式模型模块31重新生成；两者互相训练不断优化，直到生成的彩色图像与真实图像相差在阈值之内时判定为真，完成彩色化模型建设；在使用阶段则直接将黑白图片输入彩色化模型即可输出对应的彩色图像。在本发明中判别式模型模块32的目标是尽可能正确地识别出生成的彩色图像和真实图像的区别，而生成式模型模块31目标则和判别式模型模块相反，尽是可能地使生成的彩色图像和真实图像相一致，进而通过判别式模型模块的判定；两者互相训练不断优化，直到达到平衡——双方都无法变得更好，即完成生成式模型模块31和判别式模型模块32的训练，这部分可根据设定的阈值进行调整。
彩色化图像数据处理不限于本文采用的机器视觉生成式对抗网络(GAN)这种方式，还可以是其他方法，比如基于颜色转移的彩色化算法。
终端20为台式计算机、便携式计算机或手持智能终端。
无线传输采用WIFI、4G或ZIGBEE协议。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则和精神之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种获取固定区域无人机航拍图像的方法，其特征在于：采用下列步骤：
步骤S1、装有图像采集模块的无人机(10)起飞对固定区域采集黑白航拍图像；
步骤S2、将采集到的黑白图像通过无线传输到位于地面的终端(20)；
步骤S3、用带有图像彩色化模块的终端对其进行彩色化处理；
步骤S4、由终端输出彩色图像；
所述图像彩色化模块包括生成式模型模块(31)和判别式模型模块(32)，并分为训练阶段和使用阶段，在训练阶段生成式模型模块(31)针对输入的黑白图片生成相应彩色图片，由判别式模型模块(32)将该彩色图像与预先存储的固定区域真实图像进行差异比对，若生成的彩色图像与真实图像的损失概率超过阈值时判定为假，由生成式模型模块(31)重新生成；两者互相训练不断优化，直到生成的彩色图像与真实图像相差在阈值之内时判定为真，完成彩色化模型建设；在使用阶段则直接将黑白图片输入彩色化模型即可输出对应的彩色图像。
2.如权利要求1所述获取固定区域无人机航拍图像的方法，其特征在于：所述终端(20)为台式计算机、便携式计算机或手持智能终端。
3.如权利要求1所述获取固定区域无人机航拍图像的方法，其特征在于：所述无线传输采用WIFI、4G或ZIGBEE协议。
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