[發明專利]多源多軌長條帶衛星遙感影像聯合并行匹配方法

有效

• 申請號: 201310021748.5
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103115614A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 張永軍;熊金鑫;段延松
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01C11/34
• 分類號: G01C11/34
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

1.一種多源多軌長條帶衛星遙感影像聯合并行匹配方法，包括以下步驟：

步驟一，在每一軌道內，選取接近于垂直攝影的長條帶影像作為基準影像，采用物理分塊得到相互獨立的基準影像塊，并記錄每個基準影像塊與原始的基準影像的對應關系；物理分塊時，塊與塊之間在列與行方向上均具有一定重疊；

步驟二，利用特征提取算子，對各基準影像塊提取特征點，引入特征評價算子統計特征點的二維直方圖，根據二維直方圖將位于紋理貧乏區域的特征點剔除，保留局部紋理豐富的特征點作為待匹配點；

步驟三，確定各軌道內長條帶影像間的重疊關系，建立軌道內匹配任務列表；軌道內匹配任務列表記錄與每一軌道內的各基準影像塊在同一軌道中有重疊關系的影像，作為相應搜索影像，每個基準影像塊與相應所有搜索影像構成一個匹配任務；

步驟四，根據軌道內匹配任務列表，對所有匹配任務分別通過基于地形起伏的近似核線約束匹配，獲得軌道內的同名點匹配結果；

步驟五，確定軌道間的長條帶影像重疊關系，建立軌道間匹配模型任務列表；軌道間匹配模型任務列表記錄與每一軌道內的各基準影像塊在所有軌道中有重疊關系的影像，作為相應搜索影像，每個基準影像塊與相應各搜索影像分別構成一個匹配任務；

步驟六，根據軌道間匹配模型任務列表，對所有匹配任務分別通過基于地形起伏的近似核線約束匹配，獲得軌道間的同名點匹配結果；

步驟七，根據軌道內的同名點匹配結果和軌道間的同名點匹配結果，合并所有軌道內與軌道間匹配點，進行整體的誤匹配檢測與剔除，最終輸出匹配結果。

2.根據權利要求1所述多源多軌長條帶衛星遙感影像聯合并行匹配方法，其特征在于：步驟四中對任一匹配任務進行基于地形起伏的近似核線約束匹配，包括以下子步驟，

（1）對當前處理的基準影像塊，基于全球地形高程數據計算高程范圍，預測各搜索影像中與基準影像塊重疊的范圍并讀取；以原始的基準影像塊為底層建立多層金字塔影像，層數記為N；令i=1；

（2）對各搜索影像分別執行以下子步驟，在對所有搜索影像處理完底層的原始影像后進入步驟（3），

（2.1）對第i層金字塔建立近似核線方程，得到近似核線；

（2.2）利用差異補償模型改正局部畸變；

（2.3）進行基于近似核線約束的二維相關匹配，得到初始的匹配點；

（2.4）從初始的匹配點中剔除誤匹配的匹配點，處理完第i層金字塔；

（2.5）判斷當前是否處理完底層的原始影像，即判斷是否i=N，否則令i=1+1，返回步驟（2.1）；返回步驟（2.1）時更新約束條件，實現方式如下，

處理完第i層金字塔后，構建數字表面模型，用于返回步驟（2.1）處理下層金字塔時建立近似核線方程，此處i的取值為1,2,…N-1；并且根據處理完第i層金字塔所得匹配點，重新計算得到處理下層金字塔時的差異補償模型的系數，此處i的取值為1,2,…N-1；

（3）對匹配點加密與精化；

（4）對加密與精化后的匹配點剔除誤匹配。

3.根據權利要求1所述多源多軌長條帶衛星遙感影像聯合并行匹配方法，其特征在于：步驟六中對任一匹配任務進行基于地形起伏的近似核線約束匹配，包括以下子步驟，

（1）對當前處理的基準影像塊，基于全球地形高程數據計算高程范圍預測搜索影像中與基準影像塊重疊的范圍并讀取；以原始的基準影像塊為底層建立多層金字塔影像，層數記為N；令i=1；

（2）對第i層金字塔建立近似核線方程，得到近似核線；

（3）利用差異補償模型改正局部畸變；

（4）進行基于近似核線約束的二維相關匹配，得到初始的匹配點；

（5）從初始的匹配點中剔除誤匹配的匹配點，處理完第i層金字塔；

（6）判斷當前是否處理完底層的原始影像，即判斷是否i=N，是則進入下一步驟（7），否則令i=1+1，返回步驟（2）；返回步驟（2）時更新約束條件，實現方式如下，

處理完第i層金字塔后，構建數字表面模型，用于返回步驟（2）處理下層金字塔時建立近似核線方程，此處i的取值為1,2,…N-1；并且根據處理完第i層金字塔所得匹配點，重新計算得到處理下層金字塔時的差異補償模型的系數，此處i的取值為1,2,…N-1；

（7）對匹配點加密與精化；

（8）對加密與精化后的匹配點剔除誤匹配。

4.根據權利要求1或2或3所述多源多軌長條帶衛星遙感影像聯合并行匹配方法，其特征在于：步驟二中利用LBP/C算子統計特征點的局部LBP圖與LC圖的像素值分布，得到LBP/C二維直方圖。