[發明專利]一種多光譜影像匹配方法和系統

有效

• 申請號: 201410050549.1
• 申請日: 2014-02-13
• 公開（公告）號: CN103886338B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 張桂峰;相里斌;易俐娜;張金剛;呂群波;明星;黃旻
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: G06K9/64
• 分類號: G06K9/64
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李迪

1.一種多光譜影像匹配方法，其特征在于，該方法包括：

S1.將待配準的兩幅多光譜影像分別經向下采樣生成兩組對應的n層金字塔影像，其中，每組金字塔影像的頂層金字塔影像序號為1，底層金字塔影像為原始影像，序號為n；

S2.計算兩組金字塔頂層影像間的變換參數；

S3.依次計算兩組金字塔第二層至第n層影像間的變換參數及姿態參數；

S4.根據兩組金字塔第n層影像間的變換參數，確定待配準的兩幅多光譜影像上特征點的對應關系；

其中，所述步驟S2包括：

S21.利用基于特征的匹配算法對兩組金字塔頂層影像進行匹配，得到第一組金字塔頂層影像上特征點和第二組金字塔頂層影像上特征點的對應關系；

S22.根據兩組金字塔頂層影像上特征點的對應關系，利用公式

x=a·u+b·v+cg·u+h·v+1]]>

y=d·u+e·v+fg·u+h·v+1]]>

估計兩組頂層影像間的變換參數a¹，b¹、c¹、d¹、e¹、f¹、g¹、h¹，其中，x,y為第一組金字塔頂層影像上的特征點；u,v是第二組金字塔頂層影像上對應的特征點；

其中，所述步驟S3包括：

S31.根據兩組金字塔頂層影像上特征點的對應關系，利用獨立相對定向模型泰勒級數展開公式：

計算兩組金字塔頂層影像的姿態參數ω₁＝0,及其中ω₁,κ₁，ω₂,κ₂，6個姿態參數分別對應左右相鄰兩幅影像重疊區域的六個標準區域，公式中F₀為F的近似值；

S32.依次計算第二層至第n層金字塔影像間的變換參數及姿態參數：

設當前處理層的序號為i,i≥2，判斷當前處理層的序號i是否大于n，若大于，則結束處理；否則，執行步驟S321-S327；

S321.按照下面的方式計算兩組金字塔第i層影像間的變換參數：

aⁱ＝a^i-1，bⁱ＝b^i-1，cⁱ＝m·c^i-1，dⁱ＝d^i-1，eⁱ＝e^i-1，fⁱ＝m·f^i-1，gⁱ＝g^i-1，hⁱ＝h^i-1，其中m為金字塔影像向下采樣的倍數；

S322.按照下面的方式計算兩組金字塔第i層影像的5個姿態參數：

S323.利用特征點提取算法提取兩組金字塔第i層影像重疊區域的特征點，并將特征點分為上面所述6個標準區域，每一個標準區域對應一個所述姿態參數；

S324.對于第一標準區域，以對應的姿態參數為中心，確定姿態參數的取值范圍再以Itⁱ為間隔，將姿態參數的取值范圍分為多個區間，同時建立一個元素個數與所分區間個數相等的統計數組Sta，該統計數組第m個元素對應的區間為

S325.對于第一標準區域中的某個點利用當前層的變換參數aⁱ，bⁱ，cⁱ，dⁱ，eⁱ，fⁱ，gⁱ，hⁱ和公式

x=a·u+b·v+cg·u+h·v+1]]>

y=d·u+e·v+fg·u+h·v+1]]>

計算該點在右影像上的位置以此位置為中心，在右影像上確定一個矩形，矩形長寬分別為L，W，將右影像上落入該矩形內的所有點作為候選點與左影像上的點進行配對，并利用公式

計算此時姿態參數的值，判斷該值落入上述哪個區間內，若該值落入區間s₁中，將統計數組中對應區間s₁的某元素值加1；按照相同的方式將第一標準區域的所有點都處理完后，查找統計數組中值最大的元素并記錄元素序號l，同時更新姿態參數的當前值并記錄對應的配對點；

S326.按照相同的方式處理2、3、4、5、6標準區域，依次對應得到姿態參數ω₂,κ₂，ω₁,κ₁的當前層值，并利用所有記錄的配對點，結合公式

x=a·u+b·v+cg·u+h·v+1]]>

y=d·u+e·v+fg·u+h·v+1]]>

計算當前層影像間的變換參數；

S327.令i值加1，執行S32。