[發明專利]一種光學遙感衛星正射影像拉花區域自動檢測方法

有效

• 申請號: 201810126231.5
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108335261B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 李朋龍;胡艷;丁憶;張澤烈;徐永書;李靜;段松江;陳靜
• 申請（專利權）人: 重慶市地理信息中心
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T7/40;G06T7/73;G01C11/04
• 代理公司: 重慶飛思明珠專利代理事務所(普通合伙) 50228
• 代理人: 劉念芝

本發明公開了一種光學遙感衛星正射影像拉花區域自動檢測方法，首先加載原始衛片、RPC參數和數字高程模型DEM，并迭代計算正射校正后正射影像的大小和范圍；然后利用反解法逐像素反算每個像素對應原始影像上像素的坐標；最后逐像素統計并判斷是否為拉花像素點，形成拉花區域二值標記圖像并進行矢量化，得到拉花區域矢量文件，達到光學遙感衛星正射影像上拉花區域自動檢測的目的。其顯著效果是：實現了光學遙感衛星正射影像中拉花區域的自動檢測，解決了傳統人工目視辨別拉花區域費時費力，效率低下的問題，大大提高了光學遙感衛星正射影像的質量檢查效率。

技術領域

本發明涉及到光學遙感衛星正射影像處理技術領域，具體地說，是一種光學遙感衛星正射影像拉花區域自動檢測方法。

背景技術

數字正射影像圖(DOM)是利用光學遙感影像結合地形數據(數字高程模型DEM)根據相應的數學模型經過逐像素計算地面點與原始光學遙感影像像素的關系，并進行灰度重采樣得到的既有正確的位置信息又有豐富的紋理信息的影像圖。制作數字正射影像圖的原始光學遙感影像根據獲取方式可以分為兩類：光學衛星遙感影像和低空航攝影像，兩種光學影像的成像方式、數學模型和處理方法均不相同。由于光學衛星遙感影像具有獲取速度快、影像框幅大、覆蓋范圍廣的特點被廣泛應用于國土資源監測、地理國情監測更新等國家重大戰略項目中，在城市建設用地監測、城市違法建筑監測、城市規劃管理、生態環境監測保護等領域也發揮著越來越重要的作用。

光學衛星遙感影像的正射校正是制作數字正射影像圖的關鍵一環，正射校正是利用光學衛星遙感影像及其對應的數學模型，如有理多項式模型(rational polynomialcoefficients,RPC)和數字高程模型DEM數據共同消除原始衛星影像中的各種畸變(如投影差)而得到一幅既有地理坐標位置信息又有紋理信息的新影像的過程。地形起伏和衛星影像成像時光學鏡頭中心投影的成像方式不能保證所有地面點都能在衛星影像上成像，如坡勢較陡的山坡可能會被山頂所遮擋。而在衛星影像正射校正時根據地面點位置計算原始影像上對應的像素，然后進行灰度重采樣，在被遮擋的區域或是成像信息匱乏的區域重采樣將會過于稠密或是重復采樣，這樣就會造成正射校正后的影像出現拉伸現象，如果拉伸過度就會造成紋理失真的現象，我們稱之為“拉花”現象，紋理失真的區域我們稱之為“拉花區域”。拉花區域造成的紋理失真直接影像著數字正射影像圖的質量，特別是山地區域拉花現象特別嚴重，直接影像著數字正射影像圖制作效率。

目前，在國內外文獻和專利中，還沒有針對光學衛星正射影像拉花區域的自動檢測方法，在目前的數字正射影像制作中，如果出現拉花區域，需要人工目視辨別和尋找，然后再通過修改DEM再糾正的方式進行處理。而光學衛星遙感影像框幅較大，如Worldview2衛星一景影像的覆蓋范圍可達280平方公里，依靠人工目視辨別查找拉花區域的方法將非常地耗時，同時也可能因為人工原因造成遺漏，因此光學衛星正射影像拉花區域的查找效率目前非常低下。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種光學遙感衛星正射影像拉花區域自動檢測方法，利用原始光學衛星影像及其RPC模型參數和測區數字高程模型DEM，通過逐像素反解其對應原始衛星影像上的坐標，并進行統計比對，判定其是否為拉花像素，最后將生成的拉花區域二值圖像進行矢量化得到拉花區域矢量數據，達到光學遙感衛星正射影像上拉花區域自動檢測的目的。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種光學遙感衛星正射影像拉花區域自動檢測方法，其關鍵在于按照以下步驟進行：

步驟1：加載原始衛片、RPC參數和數字高程模型DEM，并迭代計算正射校正后正射影像的大小和范圍；

步驟2：利用反解法逐像素反算每個像素對應原始影像上像素的坐標；

步驟3：逐像素統計并判斷是否為拉花像素點，形成拉花區域二值標記圖像并進行矢量化，得到拉花區域矢量文件。

進一步的，所述步驟1的具體處理步驟如下：