[發(fā)明專利]基于分段仿射變換模型的城市遙感圖像拼接方法及裝置

有效

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• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107845066B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 李毅;徐斌;滿青珊;沈自然;陳思;楊硯世;劉佳瑤
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T3/00;G06T5/40;G06T7/33;G06K9/62
• 代理公司: 北京中知法苑知識產權代理有限公司 11226
• 代理人: 常玉明

1.一種基于分段仿射變換模型的城市遙感圖像拼接方法，包括：

S1：輸入待拼接圖像，提取相鄰圖像重疊區(qū)的同名點；

S2：將同名點坐標關系轉換為片間偏移量曲線，并對其進行分段；

S3：依據片間偏移量曲線的分段結果，對相鄰圖像進行分段，并分別求解各分段內的仿射變換模型系數，完成圖像的拼接；

所述片間偏移量曲線分段，具體包括:

S21：將偏移量曲線的第一個點設為第一段的起點，并將第一段曲線設為當前段；

S22：首先將當前段的起點設定為基準點，其值為x，然后依次掃描曲線后續(xù)的點，直到出現某個點的數值超出數值區(qū)間[x-1,x+1]，則將該點定義為變化轉折點，然后考察的轉折點數值的大小，如果大于1，則判定曲線當前的趨勢為上升，如果小于1,則判定為下降；

S23：將步驟S22中得到的變化轉折點設為新的基準點，繼續(xù)向后掃描，直到發(fā)現下一個轉折點，再次判定曲線當前的趨勢，如果與在上一個轉折點處趨勢一致，則將該轉折點設為新的基準點，繼續(xù)向后掃描；如果趨勢相反，則以該轉折點作為基準點反向掃描并尋找反向轉折點，找到以后將該反向轉折點設定為當前段的終點；

S24：根據當前段的起點和終點的位置，得到當前段的曲線，將所述曲線保存并設定編號；

S25：將當前段終點的下一個點作為下一段曲線的起點，同時把下一段設定為當前段；

S26：重復步驟S22-S25，直到所有點掃描一遍；

S27：將曲線上最后一個點設為最后一段的終點，然后保存曲線和編號，得到整條偏移量曲線的分段。

2.如權利要求1所述的基于分段仿射變換模型的城市遙感圖像拼接方法，所述提取相鄰圖像重疊區(qū)的同名點包括：

S11：提取相鄰子圖像的重疊區(qū)域，對重疊區(qū)圖像進行直方圖均衡化，提高圖像的對比度；

S12：采用基于歸一化互相關的模板匹配算法，獲得重疊區(qū)內均勻分布的密集匹配點，并采用基于聚類的算法去除誤匹配點，得到可以正確反映相鄰圖像相對位置關系的同名點對，每個點都有兩個坐標值，分別是衛(wèi)星飛行方向坐標值和線陣CCD方向的坐標值。

3.如權利要求1所述的基于分段仿射變換模型的城市遙感圖像拼接方法，所述將同名點坐標關系轉換為片間偏移量曲線，并對其進行分段，具體為：將重疊區(qū)中每對同名點衛(wèi)星飛行方向和線陣CCD方向的坐標值分別相減，得到了同名點在兩個方向上的偏移量，將其按衛(wèi)星飛行方向坐標值增加的方向依次排列，繪制后得到片間偏移量曲線，然后對曲線進行分段。

4.一種基于分段仿射變換模型的城市遙感圖像拼接裝置，包括：

同名點提取模塊，用于輸入待拼接圖像，提取相鄰圖像重疊區(qū)的同名點；

坐標變換模塊，用于將同名點坐標關系轉換為片間偏移量曲線，并對其進行分段；

拼接模塊，用于依據片間偏移量曲線的分段結果，對相鄰圖像進行分段，并分別求解各分段內的仿射變換模型系數，完成圖像的拼接；

對所述片間偏移量曲線分段，具體包括:

S21：將偏移量曲線的第一個點設為第一段的起點，并將第一段曲線設為當前段；

S22：首先將當前段的起點設定為基準點，其值為x，然后依次掃描曲線后續(xù)的點，直到出現某個點的數值超出數值區(qū)間[x-1,x+1]，則將該點定義為變化轉折點，然后考察的轉折點數值的大小，如果大于1，則判定曲線當前的趨勢為上升，如果小于1,則判定為下降；

S23：將步驟S22中得到的變化轉折點設為新的基準點，繼續(xù)向后掃描，直到發(fā)現下一個轉折點，再次判定曲線當前的趨勢，如果與在上一個轉折點處趨勢一致，則將該轉折點設為新的基準點，繼續(xù)向后掃描；如果趨勢相反，則以該轉折點作為基準點反向掃描并尋找反向轉折點，找到以后將該反向轉折點設定為當前段的終點；

S24：根據當前段的起點和終點的位置，得到當前段的曲線，將所述曲線保存并設定編號；

S25：將當前段終點的下一個點作為下一段曲線的起點，同時把下一段設定為當前段；

S26：重復步驟S22-S25，直到所有點掃描一遍；

S27：將曲線上最后一個點設為最后一段的終點，然后保存曲線和編號，得到整條偏移量曲線的分段。