[發明專利]基于圖像特征配準的航空多光譜遙感影像幾何精校正方法

無效

• 申請號: 201210034053.6
• 申請日: 2012-02-15
• 公開（公告）號: CN102609918A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 王迪峰;潘德爐;沈亮;毛志華;龔芳
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第二海洋研究所
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.一種基于圖像特征配準的航空多光譜遙感影像幾何精校正方法，其特征在于它的步驟如下：

1)對待配準的航空多光譜遙感影像與作為標準的正射高分辨率衛星影像，分別采用Sobel邊緣檢測算子進行邊緣提取；

2)利用Harris角點檢測法檢測待配準的航空多光譜影像與作為標準的正射高分辨率衛星影像的角點；

3)通過相關法進行待配準的航空多光譜影像與作為標準的正射高分辨率衛星影像角點間的粗關聯；

4)通過計算支持強度進行兩個影像角點間的精關聯；

5)根據多項式模型反算出多項式系數；

6)采用雙線性內插進行灰度重采樣，生成配準后的圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于圖像特征配準的航空多光譜遙感影像幾何精校正方法，其特征在于所述的步驟1)為：為避免將海面灰度變化而誤認為角點，首先對待配準的航空多光譜影像與作為標準的正射高分辨率衛星影像分別進行邊緣提取，本方法采用Sobel邊緣檢測算子，包括兩個有向算子，其中一個水平有向算子，一個垂直有向算子，每一個有向算子逼近一個偏導數：

分別用水平有向算子和垂直有向算子對待配準的航空多光譜影像進行卷積，得到兩個矩陣M11、M12，他們分別表示待配準的航空多光譜影像M1的偏導數矩陣，在不考慮邊界的情形下也是和待配準的航空多光譜影像同樣大小，然后把矩陣M11、M12對應位置的兩個數平方后相加得到一個新的矩陣G1，G1表示待配準的航空多光譜影像中各個像素的灰度的梯度分布，之后通過閾值處理得到待配準的航空多光譜影像的邊緣圖像；分別用水平有向算子和垂直有向算子對作為標準的正射高分辨率衛星影像進行卷積，得到兩個矩陣M21、M22，他們分別表示標準正射高分辨率衛星影像M2的偏導數矩陣，在不考慮邊界的情形下也是和標準正射高分辨率衛星影像同樣大小，然后把矩陣M21、M22對應位置的兩個數平方后相加得到一個新的矩陣G2，G2表示標準正射高分辨率衛星影像中各個像素的灰度的梯度分布，之后通過閾值處理得到標準正射高分辨率衛星影像的邊緣圖像。?

3.根據權利要求1所述的一種基于圖像特征配準的航空多光譜遙感影像幾何精校正方法，其特征在于所述的步驟2)為：Harris算子處理過程表示如下：

I＝det(Q)-k?·tr²(Q)，k＝0.04

其中，g_x為x方向的梯度，g_y為y方向的梯度，?為高斯模板，det為矩陣的行列式，tr為矩陣的跡，k為默認常數，Q為臨時變量，矩陣I中每一點的元素值表示待配準的航空多光譜影像或作為標準的正射高分辨率衛星影像相應位置的Harris特征值，當該值大于閾值20時，對應點為角點。

4.根據權利要求1所述的一種基于圖像特征配準的航空多光譜遙感影像幾何精校正方法，其特征在于所述的步驟3)為：對于待配準的航空多光譜遙感影像中任意一個角點a，選定以a為中心的一個尺寸為(2m+1)×(2n+1)相關窗口，然后在標準的正射高分辨率衛星影像中與a具有相同坐標的點選定一個(2p+1)×(2q+1)的矩形搜索區域，對于待配準的航空多光譜遙感影像的角點a與標準的正射高分辨率衛星影像中落入搜索區域內的角點群，在給定的窗口完成相關操作，其相關系數定義為：

其中，矩陣I表示待配準的航空多光譜影像的灰度矩陣，I′表示作為標準的正射高分辨率衛星影像的灰度矩陣，E(x)為待配準的航空多光譜影像中相關窗口在角點a處的均值，E(x′)為作為標準的正射高分辨率衛星影像中相關窗口在與a具有相同坐標的點處的均值，u、v分別表示待配準的航空多光譜影像中角點a的行、列數，u′、v′分別表示作為標準的正射高分辨率衛星影像中與a具有相同坐標的點的行、列數，取m、n值為5，p、q值分別為標準的正射高分辨率衛星影像寬度和高度的八分之一，相關系數取值范圍為[-1，1]，給定閾值為一個經驗值，通常取為0.8，對于一組角點，若相關系數比給定閾值大時，則認為這對角點構成對應關系，形成了候選的對應角點；若相關系數比閾值小，則?消除此角點；對于待配準的航空多光譜影像中一個角點，作為標準的正射高分辨率衛星影像中滿足此條件的角點可能很多，同理對于標準的正射高分辨率衛星影像中一個角點，待配準的航空多光譜影像中滿足對應條件的角點也可能很多，這樣就形成了多對多關系。