[發明專利]基于區域變化率的遙感影像接縫線優化方法

在審

• 申請號: 201310423048.9
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103489164A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 潘俊;周清華;王密
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50
• 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: 張火春

技術領域

本發明屬于攝影測量與遙感圖像處理領域，涉及一種基于區域變化率的遙感影像接縫線優化方法。

背景技術

數字正射影像產品是攝影測量與遙感最重要的基礎數據產品，在眾多領域得到了廣泛應用，是目前最有價值的數字化產品。而影像鑲嵌則是生成數字正射影像產品的關鍵步驟之一，它是將多幅數字正射影像拼接在一起形成一幅更大范圍影像的過程，解決單景影像覆蓋區域范圍較小，不能滿足實際應用中進行大范圍可視化、分析、處理等實際應用的需求。

而接縫線優化則是影像鑲嵌中的一個關鍵步驟。接縫線的質量會直接影響到最終鑲嵌影像的質量。因此，為了提高鑲嵌影像的質量，有效的接縫線優化方法至關重要。傳統的接縫線優化方法，多直接基于像素的亮度、色彩或紋理等差異進行，難以使接縫線有效的避開建筑物等明顯地物目標，不能很好的保持明顯地物目標的完整性。本發明針對該問題，提出了基于區域變化率的遙感影像接縫線優化方法，從區域的變化率出發，旨在使接縫線盡可能沿區域變化率最小的區域，避開建筑物等變化率較大的區域。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明基于影像分割，提出了一種基于區域變化率的遙感影像接縫線優化方法，旨在影像鑲嵌過程中保持建筑物等明顯地物目標完整性。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

基于區域變化率的遙感影像接縫線優化方法，對每一條起點和終點已知的待優化接縫線進行優化，包括步驟：

步驟1，計算待優化接縫線涉及的左數字正射影像和右數字正射影像間的重疊區域像素的差值矩陣，差值矩陣中各元素即為重疊區域各像素對應的代價值；

步驟2，分別對待優化接縫線涉及的左數字正射影像和右數字正射影像的重疊區域進行影像分割得到分割區域，并獲得各分割區域的變化率，所述的分割區域變化率為分割區域內變化的像素數占所有像素數的比例；

步驟3，基于各分割區域的變化率確定待優化接縫線的優選區域，并根據確定的待優化接縫線優選區域優化步驟1獲得的重疊區域像素差值矩陣，即將重疊區域像素差值矩陣中不屬于優選區域的像素代價值賦為無窮大；

步驟4，根據優化后的重疊區域像素差值矩陣以及待優化接縫線的起點和終點，對待優化接縫線進行優化。

步驟1中所述的重疊區域像素的差值矩陣，其元素為左數字正射影像的重疊區域和右數字正射影像的重疊區域中對應像素值差值的絕對值，或者為左數字正射影像的重疊區域和右數字正射影像的重疊區域中對應像素亮度分量差值的絕對值。

步驟2中所述的分割區域內變化的像素數根據重疊區域的像素采用變化檢測方法確定。

步驟3中所述的基于各分割區域的變化率確定待優化接縫線的優選區域，進一步包括子步驟：

3.1分別對左數字正射影像重疊區域和右數字正射影像重疊區域的各分割區域做如下處理，以獲得左數字正射影像重疊區域和右數字正射影像重疊區域的優選區域：根據各分割區域之間的鄰接關系及各分割區域的變化率，以分割區域為單位，搜索從待優化接縫線起點所在分割區域至終點所在分割區域之間的連通路徑，并獲得左數字正射影像重疊區域或右數字正射影像重疊區域中連通路徑的最小化的最大變化率，將左數字正射影像重疊區域或右數字正射影像重疊區域中變化率不大于所述的最小化的最大變化率的分割區域作為左數字正射影像重疊區域或右數字正射影像重疊區域的優選區域；

3.2左數字正射影像重疊區域和右數字正射影像重疊區域的優選區域的交集即為待優化接縫線的優選區域。

步驟4中采用Dijkstra算法對于待優化接縫線進行優化。

與現有技術相比，本發明具有如下特點：

本發明適用于數字正攝影像進行鑲嵌時用來優化接縫線，是一種對象級的接縫線優化方法，利用了分割影像的區域信息，從分割區域的變化率出發，旨在使接縫線盡可能沿區域變化率最小的區域，避開區域變化率較大的區域。與傳統像素級的接縫線優化方法相比，本發明能使接縫線更有效避免穿越建筑物等明顯地物特征，從而可保持建筑物等明顯地物目標的完整性，進而提高鑲嵌質量。

具體實施方式

下面將結合具體實施方式對本發明方法做進一步說明。

本具體實施方式針對數字正射影像，對每一條起點和終點已知的待優化接縫線進行優化，具體步驟如下：

步驟1，計算待優化接縫線涉及的左數字正射影像和右數字正射影像間的重疊區域像素的差值矩陣。

該步驟進一步包括如下子步驟：

步驟1.1，確定待優化接縫線涉及的左數字正射影像和右數字正射影像間的重疊區域。