[發明專利]一種真正射影像生成方法

有效

• 申請號: 201710100505.9
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106875364B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 王邦松;支曉棟;徐斌;高廣;王飛
• 申請（專利權）人: 深圳飛馬機器人科技有限公司;國家海洋環境監測中心
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50;G06T3/40
• 代理公司: 深圳市中科創為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 高早紅;謝亮

1.一種真正射影像生成方法，應用于高分辨率微小型無人機光學影像處理中，其特征在于，包括如下步驟：

A：盲區檢測：根據航攝區域高精度EO數據和DSM數據，采用四叉樹技術，快速計算影像中每一像素的遮擋情況，生成盲區圖斑；

其中，步驟A中，盲區檢測的具體步驟如下：

A1：根據相機參數和EO數據，計算出影像在DSM上的投影區域R_p；

A2：使用四叉樹技術，將投影區域R_p逐級細分，生成一顆四叉樹T_i，其中，T_i第一層四個節點對應的區域，是以攝站點在投影平面內的投影為中心，在水平垂直兩方向上劃分出的四個子區域，其他各層的剖分方法為其父節點對應區域的的四等分，T_i葉節點的尺寸不大于100x100像元；

A3：在T_i樹上，快速計算每一葉節點包含的像元到攝站點的通視情況，若被其他像元遮擋，該像元對應的位置就是盲點，所有盲點聯通在一起就是盲區圖斑；

B：正射糾正：根據相機參數、測區高精度POS和DSM數據，對影像進行數字微分糾正，得到單張正射影像；

C：生成掩膜圖像：根據盲區圖斑和正射糾正后影像的有效區域，生成對應影像的掩膜圖像；

D：盲區填補與融合：生成權值模板，根據影像間的拓撲關系，從相鄰影像中選取權值最大的有效像元，使用圖像多尺度融合技術，填補對應部分的盲區圖斑；

E：影像勻色：構建顧及局部的全局勻色模板，進行單張影像的批量并行勻色處理；

F：生成真正射影像：采用鑲嵌線算法，將具有重疊度的影像進行拼接，輸出真正射影像圖。

2.根據權利要求1所述的一種真正射影像生成方法，其特征在于：步驟D中，盲區填補與融合的具體步驟如下：

D1：構建所有影像間的空間拓撲關系，并建立快速檢索表；

D2：根據拓撲關系快速檢索表，查找與當前影像具有拓撲鄰接的所有影像；

D3：對每一幅影像逐像元生成權值圖像，權值的大小為當前像元到當前影像曝光點下視點的歐幾里得距離與其到盲區邊緣歐幾里得距離的乘積；

D4：遍歷盲區圖斑圖像中的每一個盲點像元，在所有與其相鄰的影像的權值圖像上，找出對應位置權值最大的像元，將其填補到盲點像元位置處，最終生成盲區圖斑填補圖；

D5：使用圖像多尺度融合技術，將盲區圖斑填補圖，與正射糾正后的影像進行分頻段融合，生成單幅真正射影像。

3.根據權利要求2所述的一種真正射影像生成方法，其特征在于：步驟D5中，對各影像盲區邊緣處進行色彩過渡的步驟具體如下：

D50：對正射糾正后的影像和圖斑填補后的影像，生成兩幅掩膜影像，掩膜影像是對偶互補關系；

D51：分別對兩幅掩膜影像的構建高斯金字塔；

D52：分別對正射糾正后的影像和圖斑填補后的影像生成拉普拉斯金字塔；

D53：根據掩膜影像的高斯金字塔中的多尺度掩膜，將參與融合的兩幅影像對應的拉普拉斯金字塔中的子頻段影像進行融合處理，構建融合后的影像金字塔；

D54：使用經過融合處理后的影像金字塔，將各子頻段加以合成，重建一幅新影像。

4.根據權利要求1所述的一種真正射影像生成方法，其特征在于：步驟E中，構建顧及全局的局部勻色模板，進行單張影像的并行批量勻色處理的步驟具體如下：

E1：構建所有待處理單張影像的金字塔；

E2：將每幅影像金字塔中間層的影像，使用多尺度融合技術，拼接成一幅顏色過渡平滑的參考影像；

E3：統計每幅影像在參考影像上的投影區域內的子影像灰度均值、方差、直方圖信息，形成各自的顧及全局的局部勻色模板；

E2：統計測區內所有影像的灰度均值、方差、直方圖信息，作為初始模板；

E3：使用直方圖映射與Wallis模板匹配映射方法，構建每幅影像的色彩轉換模型；

E4：根據色彩轉換模型，對每幅影像進行色彩調節處理。

5.根據權利要求1所述的一種真正射影像生成方法，其特征在于：步驟F中，執行步驟具體如下：

F1：根據姿態角，遍歷所有影像，剔除俯仰角和橫滾角超限的影像，在剔除的過程中，首先檢測剔除超限影像后，剩余影像的重疊度是否滿足需要，若不滿足，該影像將再次選入參與處理；

F2：構建剩余影像的Voronoi圖，將voronoi圖的每一個多邊形網格向外擴張256個像元，使用擴張后多邊形的外包矩形裁剪對應的單幅正射影像；

F3：為參與處理的所有影像生成接縫線，接縫線使用中軸線法和最優路線法兩種方法生成；

F4：對接縫線覆蓋區域進行規則格網分區，每個區塊內使用加權融合法進行拼接處理，生成子塊影像；

F5：對子塊影像采用掃描線快速填充法進行影像快速拼接處理，輸出鑲嵌后的真正射影像圖。