[發明專利]一種大尺度遙感影像特征點庫的構建方法

有效

• 申請號: 201710396095.7
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107133360B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 張小國;韋國鈞;何榮開;黃鴻飛;王慶
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F16/22
• 分類號: G06F16/22;G06F16/28;G06F16/29;G06F16/51;G06F16/583;G06K9/46;G06T7/246;G06T7/11;G06T3/40
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

本發明提供了一種大尺度遙感影像特征點庫的構建方法，首先確定瓦片的尺寸，結合遙感影像的分辨率信息對其進行重疊網格劃分，從而實現遙感影像的分割，通過SIFT/SURF等特征點檢測算法提取每塊瓦片的特征點及描述子數據，并將特征點對應坐標信息及描述子用R*樹作索引存入空間數據庫。本專利生成的特征點空間數據庫可用于遙感影像快速拼接模板或變化快速發現檢測，相較于傳統技術，該方法將特征點檢測作為預處理，避免重復檢測，可提高處理效率。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，特別涉及遙感影像快速拼接或土地調查中利用無人機影像快速發現變化用地的技術。

背景技術

近年來，無人機遙感以低成本、機動靈活、快速響應等優勢，在土地監測監察領域顯示出了廣闊的應用前景。目前，在區域尺度上利用低空遙感影像快速檢測土地變化信息，已成為一種新型的國土資源動態監測技術手段。宋丹妮等在“基于遙感影像的單縣土地利用動態變化分析”中通過2000年和2009年兩期遙感影像的配準、裁剪、監督分類等操作對單縣的土地動態變化進行分析。付蕭等在“利用無人機影像進行山區土地利用信息動態監測”中通過彭州兩期無人機遙感影像采用面向對象的分析技術獲取土地利用信息的變化量。這些方法都需要獲得監察區的完整遙感影像。

現行無人機遙感影像拼接檢測技術一般都需要空中飛行、地面布控和室內成圖三個步驟，才可能應用于國土資源管理，其中地面布控需要大量專業人員使用專業的測量儀器到現場實測，在山區、河流、森林等地面特征不明顯區域，人員無法到達或精確定位，地面控制點的獲取往往存在困難或根本不可能，費時費力成效甚微。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種大尺度遙感影像特征點庫的構建方法，該方法把舊時相遙感影像的特征點檢測作為預處理，在檢測土地變化信息或遙感影像快速拼接時，避免對舊時相影像特征點的反復提取，將新時相影像與舊時相影像之間的對比，轉變為與特征點數據的對比，從而大幅提高處理效率。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種大尺度遙感影像特征點庫的構建方法，包括以下步驟：

步驟1，結合舊時相遙感影像的分辨率，確定所分割瓦片的尺寸及數量，對舊時相遙感影像進行重疊網格劃分；

步驟2，分割舊時相遙感影像；

步驟3，通過特征點檢測算法提取每塊瓦片的特征點數據；

步驟4，將特征點對應坐標信息及描述子數據用R*樹作索引存入空間數據庫；

作為本發明的優選方案，所述步驟2包括如下步驟：

a，由于特征點描述子數據受到其周圍像素的影響，因此為保證從每一張瓦片中提取的特征數據與原影像相同，在分割時應根據特征點檢測算法原理，對每塊瓦片設置相應數量像素的余量；

b，按一定邏輯順序讀取舊時相遙感影像數據并將相應數據寫入對應大小的瓦片。

作為本發明的優選方案，所述步驟3包括如下步驟：

a，根據每塊瓦片所設置的余量，即與相鄰瓦片的重疊部分，計算出從瓦片中檢測到的特征點描述子數據與原影像相同的分界線，一般為重疊部分相應方向的中線；

b，根據特征點檢測算法提取每塊瓦片中的特征點數據并計算其描述子數據，中線以內部分為該瓦片有效數據。

作為本發明的優選方案，所述步驟4包括如下步驟：

a，分離出從每塊瓦片中提取的每個特征點坐標信息及描述子數據，順序存入數據庫；

b，利用R樹空間分割的理念，將每個特征點界定在一定大小的矩形區域內；

c，對數據庫中的特征點數據寫入R*樹索引。