[發明專利]一種海量遙感影像分布式幾何糾正系統及方法

有效

• 申請號: 201710158858.4
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106991656B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 黃杰;黃澤均;萬健;張偉;張紀林;韓光潔
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 杜軍

1.海量遙感影像分布式幾何糾正方法，基于以下系統，包括數據交換中心，任務管理中心，工程中心和所有作業節點；

數據交換中心連接任務管理中心、工程中心和所有作業節點，數據交換中心由若干網絡交換機組成，負責系統中各節點的相互通信；

任務管理中心部署在單獨的機器上，負責調度每一個子任務在作業節點上的分配工作，并且實時監聽作業節點的工作狀態，如果有任務執行失敗，任務管理中心負責調度該子任務重新在該作業節點上重新運行或選擇新的作業節點運行；

工程中心部署在單獨的節點，負責在影像幾何糾正階段將遙感影像切分成子影像塊；工程中心會把每一個任務的引用數據和配置參數打包成Java文件存儲起來，提供給任務管理中心進行任務調度；任務管理中心還負責把用戶在客戶端選取的幾何糾正模型和控制點信息等數據打包成配置文件進行保存，并負責對原始遙感影像隊列L1，帶有配置信息的待操作影像隊列L2以及待糾正影像隊列L3進行管理；

作業節點是系統中計算和存儲的基礎單位，遙感影像數據進入任意一個作業節點后，該節點對遙感影像進行虛擬切分，然后將數據更新信息通過心跳發送到工程中心；任務管理中心對作業節點進行任務分配后，作業節點根據任務信息對遙感影像的幾何糾正模型進行解析，判斷遙感影像對應的控制點信息是否符合精度要求，以及對各個子影像塊進行幾何糾正操作；

工程中心和任務管理中心、任務管理中心和作業節點、工程中心和作業節點之間的數據交互是由Hadoop的心跳通信機制實現的；作業節點周期性地通過心跳消息向任務管理中心報告節點和任務運行狀態信息；任務管理中心通過心跳消息了解作業節點當前的運行狀態，判斷作業節點是否存活，并通過心跳返回值作出相應的動作指令；工程中心通過心跳機制向任務管理中心發送任務的引用數據和配置參數，供任務管理中心進行任務調度；

其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟a)、選擇一個幾何糾正模型并確定控制點范圍，然后把影像塊依次輸送到控制點選取終端，各終端協同選取控制點；

步驟b)、選擇空閑子節點進行幾何糾正模型參數計算，得到坐標轉換關系；

步驟c)、將坐標轉換關系發送到各個子節點，開始并發進行影像幾何糾正；

步驟d)、將各塊糾正結果歸約為一個完整的遙感影像；

所述步驟a)包括以下具體步驟：

步驟a1)、原始遙感影像由任意作業節點進入，作業節點根據切分規則對原始遙感影像進行虛擬切分，并通過心跳向工程中心提交數據更新的消息；

步驟a2)、工程中心接收到心跳消息后，記錄原始遙感影像存儲地址和影像切分信息，并放入原始影像隊列L1；

步驟a3)、任務管理中心從原始影像隊列L1中取出影像地址和切分信息，選擇空閑控制點選取節點傳遞任務信息，該節點提示用戶選擇幾何糾正模型，然后選取初始控制點將整個待糾正遙感影像控制在一個規則的坐標范圍內，確定控制點范圍；

步驟a4)、用戶確定需要選取的最少控制點數量；

步驟a5)、對于影像子塊的控制點數量，在控制點均勻分布的前提下，每個子塊中的控制點數量可以通過q＝(m-a)/t確定，m是原始影像需要的控制點個數，a是設定的初始控制點數，t是子塊的總數；

步驟a6)、任務管理中心根據影像切分信息向空閑控制點選取節點分配任務，選取節點在收到任務信息后，抓取分配到本節點的影像塊及其在原始影像中的位置到本地并顯示，同時選取節點會實時抓取已選取的控制點信息顯示在影像上，用戶在本節點影像塊上選取用來幾何糾正的控制點，并且可以通過查看其他終端的控制點選取信息來選擇本終端影像區域的控制點選取位置；

步驟a7)、當影像的所有子塊控制點全部選取完成時，把用戶選取的糾正模型和控制點打包成配置信息和影像地址放入待操作隊列L2，等待任務管理中心對影像作出操作指令；

步驟a8)、當工程中心監聽到隊列L2有未被遍歷過的影像，且從隊列L2中取出的影像的分塊結果沒有在影像分塊結果樹中找到時，通知任務管理中心向空閑作業節點下達影像分塊的指令，作業節點將分塊結果存儲在本地并將分塊信息傳遞給工程中心，工程中心將影像分塊信息放入平衡二叉樹。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟a1)原始遙感影像切分規則：采用虛擬切分，將一整幅遙感影像分成一塊塊連續的矩形部分，對于右邊緣和下邊緣，將右邊緣并入左邊的影像子塊，將下邊緣并入上方的影像子塊。