[發明專利]一種DEM數據圖像與山區光學遙感配準方法

在審

• 申請號: 201310575903.8
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103778408A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 張曉麗;李宏志;劉會玲;王書涵;董素靜;寧亮亮
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種DEM數據圖像的處理方法，特別是一種DEM數據圖像與山區光學遙感影像配準方法。?

背景技術

在傳統的DEM數據圖像與遙感影像配準過程中，在DEM數據灰度圖像中地面控制點的準確選取一直是一個難以解決的問題，通常采用對DEM數據灰度圖像直接配準，單個光學模型灰度圖像配準，以上的各種方法均存在著其缺點：?

①在DEM數據圖像與光學遙感影像配準過程中，應用地面控制點對DEM時時配準，受坡向、坡度、圖像灰度等級等因素的限制，使地面控制點難以準確選取，限制了圖像的準確配準；

②采用光學模型對DEM數據圖像進行配準，需要精確選出地面控制點，單個的光學模型是灰度圖像，人眼對灰度圖像不敏感，地面控制點不易準確選取時，限制了DEM數據圖像的精確配準；

所以在DEM數據圖像與光學遙感影像配準方法易受人眼對圖像灰度等級不敏感因素的限制，使DEM數據圖像難以配準，限制了傳統方法的使用，且工作量大、精度不高，因此，實現對DEM數據圖像精確配準成為本領域科技人員急待解決的問題。

發明內容

為了克服現有DEM數據圖像與光學遙感影像配準過程不可避免地帶來的很多缺點，提高配準精度和工作效率，本發明的目的是提供一種DEM數據圖像與光學遙感影像配準及其使用方法，實現在無法快、速精確配準DEM數據圖像的條件下DEM數據圖像的快速、精確配準，克服了現有技術存在的缺點。?

本發明的目的是這樣實現的：由兩幅光學模型圖像和一幅DEM數據圖像組成彩色圖像，其中一幅為cosi光學模型圖像，一幅位i光學模型圖像。?

DEM數據圖像與兩幅光學模型圖像組成彩色圖像，其中兩幅光學模型圖像由坡度圖、坡向圖、天頂角、太陽方位角，坡度圖、坡向圖由DEM數據圖像利用軟件轉換得到；太陽方位角、天頂角由基準遙感圖像獲得，其中天頂角=90°-太陽高度角。?

一種實現光學遙感影像與DEM配準方法，首先，利用DEM數據生成坡度圖、坡向圖，使坡度圖、坡向圖的角度轉換成弧度角；然后，在生成坡度圖、坡向圖的基礎上，利用光學遙感影像的太陽高度角和方位角，由數模?和得出余弦光學模型、反余弦光學模型圖像；最后，對余弦光學模型圖像、反余弦光學模型圖像和DEM數據圖像進行波段組合，將余弦光學模型圖像、反余弦光學模型圖像和DEM數據圖像分別賦予紅、綠、藍波段，利用遙感圖像處理軟件對光學遙感影像與新組成的彩色DEM數據圖像進行配準，配準完成后利用遙感圖像處理軟件提取DEM單波段數據圖像。?

本項發明與現有技術相比具有以下優點：?

①????DEM配準時，不用DEM灰度圖像，克服了人眼對灰度圖像的灰度不敏感和對山區陰陽坡交界處分辨不清的缺點；

②????配準過程簡單、操作方便，減少了工作量，提高了配準時地面控制點選擇的準確率及工作效率。

附圖說明

以下附圖僅旨在對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。其中：?

圖1是余弦光學模型圖；

圖2是反余弦光學模型圖；

圖3是DEM模型圖；

圖4是彩色DEM模型圖；

圖5是光學遙感影像與DEM數據的圖像配準實現流程圖。

具體實施方式

利用DEM數據的圖像與光學遙感影像配準方法與現有方法不同，作了很大改進，具體是：?

由一幅DEM圖像和兩幅DEM派生光學模型圖像組成彩色DEM圖像，其中一幅光學模型位為cosi光學模型圖像，另一幅為cosi的反三角函數模型圖像，cosi光學模型圖像、cosi的反三角函數圖像、DEM圖像組成新的彩色圖像。DEM的cosi光學模型圖像能體現出山區陰陽坡的界限，DEM的cosi的反三角函數圖像也能體現出陰陽坡的界限，而兩個光學圖像體現陰陽坡的重點是相反的；DEM圖像體現高程信息。具體實施方式如下：

在DEM圖像配準的過程中，根據DEM圖像特點，如圖所示：首先，對DEM數據圖像進行坡度轉換，得到坡度圖，對DEM數據圖像進行坡向轉換，得到坡向圖；然后，根據要與之配準的Landsat?TM/ETM+遙感影像，根據遙感影像的太陽高度角得到天頂角，根據太陽方位角，結合坡度圖、坡向圖利用光學模型得到cosi，同時通過光學模型得到i；最后，將得到的cosi圖像、i圖像和DEM數據圖像進行波段組合，三幅灰度圖像分別賦予RGB彩色模型的R、G、B，得到新的彩色圖像后與基準的遙感圖像進行圖像配準，配準完成后提取單個DEM數據圖像即為陪住后的DEM數據圖像。