[發明專利]一種基于方向相位一致性的多源遙感影像特征匹配方法有效

申請號：	201811375054.0	申請日：	2018-11-19
公開（公告）號：	CN109523585B	公開（公告）日：	2021-10-22
發明（設計）人：	楊宇輝;李欣;楊博	申請（專利權）人：	武漢大學
主分類號：	G06T7/33	分類號：	G06T7/33
代理公司：	武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222	代理人：	嚴彥
地址：	430072 湖***	國省代碼：	湖北;42
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于方向相位一致性遙感影像特征匹配方法
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【說明書】：

本發明提供一種基于方向相位一致性的多源遙感影像特征匹配方法，基于方向相位一致性實現多源遙感影像高精度匹配，包括對參考影像和目標影像進行影像正射糾正；對參考影像進行分塊和特征點提取；分別計算參考影像和目標影像多個方向的方向相位一致性能量圖，得到每個像素點的方向相位一致性向量；基于方向相位一致性向量的密集組合，構建特征點的特征描述向量；影像匹配，進行粗差剔除，去掉錯誤匹配點。本發明提供了一種有效的多源遙感影像匹配方法，能夠在多種來源的影像之間獲取可靠和高精度的同名點，實踐表明該方法可行、有效，匹配過程效率較高、精度可靠。

技術領域

本發明屬于遙感影像處理領域，尤其是涉及一種基于方向相位一致性的多源遙感影像特征匹配方法。

背景技術

影像匹配就是通過一定的匹配算法在兩幅或者多幅影像之間識別同名點的過程，它是圖像配準、圖像融合、目標識別和變化檢測的一個重要前期步驟。在遙感領域，影像匹配可以分為兩種類型，一種是連接點匹配，用于獲取兩張或多張具有一定重疊度的影像之間的同名像點，根據像點坐標和一定的數學模型建立平差方程，修正影像的成像模型參數(如RPC模型系數和嚴格成像模型系數)，實現影像間的配準，提高影像的相對定位精度；另一種是控制點匹配，用于獲取數字正射影像(DOM)與衛星影像之間的同名像點，利用物方空間坐標已知的DOM影像上的像點坐標和一定的數學模型建立平差方程，修正影像的成像模型參數，提高衛星影像的絕對定位精度。

在異源遙感圖像匹配過程中，由于不同傳感器的成像特性不同，影像間通常存在顯著的非線性輻射差異，這使得傳統的基于灰度相關性或梯度特性的匹配算法很難獲取可靠的同名點。傳感器成像特性的差異同時也會導致特征在不同影像上發生偏移和缺失，這使得基于點特征和線特征的匹配算法很難在兩張影像上提取得到相同的點線特征，這同樣降低了匹配的可靠性。因此，為了滿足多源遙感影像高精度匹配需求，本發明提出了一種基于方向相位一致性的多源遙感影像特征匹配方法。

發明內容

本發明所要解決的問題是，針對異源遙感影像間匹配困難的問題，提出了一種基于方向相位一致性能量組合特征的多源遙感影像匹配方法，具有匹配精度高、結果可靠的特點。

本發明提供一種基于方向相位一致性的多源遙感影像特征匹配方法，基于方向相位一致性的實現多源遙感影像高精度匹配，包括以下步驟，

步驟1，對參考影像和目標影像進行影像正射糾正；

步驟2，只對參考影像進行分塊和特征點提取；

步驟3，分別計算參考影像和目標影像的多個方向的方向相位一致性能量圖，得到每個像素點的方向相位一致性向量；

步驟4，基于方向相位一致性向量的密集組合，構建特征點的特征描述向量；

步驟5，影像匹配，包括通過滑動窗口搜索和特征描述向量的相關系數確定各特征點的同名點，提取匹配點對；

步驟6，進行粗差剔除，去掉錯誤匹配點。

而且，步驟2的實現方式為，首先將參考影像劃分為大小一致的格網區域，然后分別在每個格網區域內進行非極大值抑制，保留響應值大于預設閾值且最大的若干個點作為特征角點，這些特征角點被當作待匹配的特征點。

而且，步驟3中，所述每個像素點的方向相位一致性向量，是由各方向上的相位一致性能量組成的一維向量。

而且，構建特征描述向量的實現方式如下，