[發明專利]一種基于PCA變換的遙感反射率圖像反立體校正方法

在審

• 申請號: 201710048988.2
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106897973A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 王濤;顧麗娟;何福紅;吳孟泉;蔣衛國;張振華
• 申請（專利權）人: 魯東大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/20
• 代理公司: 煙臺雙聯專利事務所(普通合伙)37225
• 代理人: 矯智蘭

1.一種基于PCA變換的遙感反射率圖像反立體校正方法，其特征在于，包括以下步驟：

a 對由搭載在航天、航空飛行器上的傳感器或遙感器所記錄的遙感數字灰度圖像進行輻射校正和大氣校正，獲得校正后的遙感反射率圖像；

b 對遙感反射率圖像和數字高程模型DEM數據進行配準，統一坐標系統為高斯-克呂格平面直角坐標系，并作重采樣和裁剪工作，使兩者具有相同的空間分辨率和圖幅范圍；

c 基于遙感反射率圖像，進行主成分變換PCA，獲得不相關各主成分數據；

d 根據遙感反射率圖像的成像時刻及圖像中心點經緯度坐標，計算成像時刻太陽方位角和太陽高度角；

e 基于DEM數據，計算地表粗糙度，獲得地表粗糙度數據；

f 對地表粗糙度數據做離差標準化處理，獲得離差標準化地表粗糙度數據；

g 基于研究區DEM數據，以遙感反射率圖像成像時刻太陽方位角加（180°）和太陽高度角為參數計算研究區正立體地形陰影數據，即太陽西北方位地形陰影圖；

h 太陽西北方位地形陰影圖和第一主成分分量數據PC1分別以和1-作為權重，計算獲得新的第一主成分分量數據PC1’（式ⅰ）：

（ⅰ）

i將新的第一主成分分量數據PC1’替換主成分空間中的第一主成分分量數據PC1，并協同其他各主成分分量，采用主成分反變換算法，反變換至多光譜空間；至此，完成對遙感反射率圖像的反立體現象的校正，獲得正立體遙感圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于PCA變換的遙感反射率圖像反立體校正方法，其特征在于，所述的遙感數字灰度圖像為由搭載在人造衛星、飛機或其他飛行器（航天的或航空的）上的傳感器或遙感器所記錄的數字灰度圖像。

3.根據權利要求1所述的一種基于PCA變換的遙感反射率圖像反立體校正方法，其特征在于，所述的遙感反射率圖像是指遙感數字灰度圖像經過輻射校正和大氣校正處理后的圖像，其像素數值近似反應了在特定的太陽-目標-傳感器幾何關系下的地面目標對入射的太陽輻射照度的反射能力，即地面目標的反射輻射通量和太陽入射通量的比值。

4.根據權利要求1所述的一種基于PCA變換的遙感反射率圖像反立體校正方法，其特征在于，所述的地表粗糙度數據是基于DEM數據，由式（ⅱ）計算獲得：

（ⅱ）

其中， 為坡度數據，以弧度為單位。

5. 根據權利要求1所述的一種基于PCA變換的遙感反射率圖像反立體校正方法，其特征在于，所述的離差標準化地表粗糙度數據是由式（ⅲ）確定：

（ⅲ）

其中，min、max分別為最小和最大地表粗糙度；取值(0,1]。

6.根據權利要求1所述的一種基于PCA變換的遙感反射率圖像反立體校正方法，其特征在于，所述主成分變換（PCA）為K-L變換或霍特林(Hotelling)變換。