[發明專利]一種適用于大區域多幅遙感影像的接邊糾正方法

有效

• 申請號: 201710813300.5
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107705244B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 韓旭;齊建偉;王懿哲;曹文玉
• 申請（專利權）人: 中國國土資源航空物探遙感中心
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T3/40;G06T5/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 李娜

本發明涉及一種適用于大區域多幅遙感影像的接邊糾正方法，(1)對所有影像進行自動鄰接區同名點匹配，獲取同名點；(2)利用已有的同名點構建三角網；(3)針對每個同名點，計算同名點參考物方坐標；(4)計算每張影像的仿射變換參數；(5)對每個同名點根據在不同影像上的像方坐標和對應的仿射變換參數，解算該同名點在對應影像上的新的觀測物方坐標；(6)重復(3)～(5)直到參考物方坐標變化小于一定閾值或不再變化；(7)利用最后一次迭代的仿射變換參數糾正對應的影像。本發明提出的方法可以對大區域多幅影像同時進行接邊糾正；糾正精度更高；避免了傳統糾正方法出現變形不均和影像過度扭曲的問題。

技術領域

本發明涉及一種適用于大區域多幅遙感影像的接邊糾正方法，屬于對地觀測技術領域，是一種遙感圖像處理技術。

背景技術

在遙感影像的應用過程中，根據應用場景和范圍要求往往需要用到多幅不同來源的已經經過處理，僅具有坐標信息的遙感影像產品遙來覆蓋一定范圍的目標區域以進行工作。而此時這些已有坐標信息的遙感影像產品，其相互接邊精度往往較差，對數據的應用造成相當大的影響。

在解決這一問題的方法上，傳統的影像接邊糾正算法針對僅有兩幅影像覆蓋的情況，采用了1)以其中一幅為參考對另一幅影像整體進行多項式糾正；2)使用能覆蓋這兩幅影像的參考影像對其進行二次糾正；3)僅對兩幅影像的重疊區采用多項式或薄板樣條糾正，這三種方法來解決。采用傳統的糾正方法，主要有以下幾個缺點：

1、傳統方法僅能處理兩幅影像間的接邊糾正，不能對大區域多幅遙感影像的接邊糾正進行處理；

2、以一幅為參考對另一幅進行整體糾正時，被糾正的影像處于重疊區外的部分會產生很大的位置偏移，影響相對精度；

3、使用參考影像進行二次糾正受限于參考影像是否能完整覆蓋，并且二次糾正的結果并不能保證兩幅影像間的接邊精度達到使用要求；

4、采用多項式糾正方法對兩幅影像的重疊區進行接邊糾正，在誤差較大時，使用低階多項式無法保證接邊糾正的效果，使用高階多項式則往往會造成糾正后影像拉伸過度；

5、采用薄板樣條方式對誤差較大的影像間進行接邊糾正時，如果幾何偏差超過規定限差，糾正結果往往會出現變形不均勻，影像過度扭曲影響使用的情況。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提出一種適用于大區域多幅遙感影像的接邊糾正方法。該方法在每景影像上自動采集足夠多的同名點，通過粗差剔除得到較好的同名點匹配結果作為接邊糾正連接點。然后建立連接點接邊糾正平差的誤差方程，通過聯合解算確保平差結果的精度，提高已具有坐標信息的影像之間的相對精度，同時避免出現傳統糾正方法造成的糾正后影像出現變形不均勻，過度拉伸扭曲的現象。

本發明的技術方案為：首先利用基于物方約束影像灰度互相關匹配技術對所有影像進行鄰接區自動同名點匹配，獲取同名點并構建三角網；然后根據同名點在每一張影像上的觀測值計算對應的參考物方坐標和每張影像的仿射變換參數，并根據計算結果更新新的觀測值和參考物方坐標；重復迭代前一步的計算過程，直到參考物方坐標變化小于某一閾值或不再變化時完成接邊糾正模型的解算過程。其具體步驟如下：

步驟(1)、利用基于物方約束影像灰度互相關匹配技術對所有影像進行自動鄰接區同名點匹配，獲取同名點；

步驟(2)、利用已有的同名點構建三角網；

步驟(3)、針對每個同名點，通過讀取同名點在每張影像上坐標位置信息獲得在該影像上的觀測物方坐標，并根據每個同名點的全部觀測物方坐標，計算同名點參考物方坐標；

步驟(4)、通過讀取同名點在每張影像上的像素位置獲得同名點在該影像上的像方坐標，并根據同名點像方坐標和通過步驟(3)得到的對應參考物方坐標，計算每張影像的仿射變換參數；