[發明專利]一種分視場濾光片型多光譜影像數據的處理方法

在審

• 申請號: 202010225356.0
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111932592A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 張桂峰;方秀秀;黃旻;錢路路;趙寶瑋;王占超
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T5/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

1.一種分視場濾光片型多光譜影像數據的處理方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1、首先通過基于三維信息約束的改進SIFT算子多光譜影像匹配方法獲取多光譜原始序列影像的兩度、三度重疊的同名點；

步驟2、然后利用Levenberg-Marquardt算法進行平差處理，獲取多光譜原始序列影像相對于基準影像之間的高精度幾何關系；

步驟3、再利用重疊區域的同名區域灰度相關性，通過計算相鄰影像之間灰度變換的線性模型達到校正灰度不一致的目的，實現對所述多光譜原始序列影像的勻光處理；

步驟4、通過步驟2所獲取的高精度幾何關系對勻光處理后的原始序列影像進行單波段拼接和影像間多波段配準處理，獲得多光譜影像拼接配準結果。

2.根據權利要求1所述分視場濾光片型多光譜影像數據的處理方法，其特征在于，所述步驟1的過程為：

首先提取出每張多光譜原始序列影像的SIFT算子，再利用馬氏距離進行匹配，具體匹配公式為：

上式中，Z_i，為樣本空間Z＝{(x₁，y₁)^T，(x₂，y₂)^T，…，(x_n，y_n)^T，}中的任一樣本點；μ＝(μ_x，μ_y)^T為樣本均值；C^-1為協方差矩陣C的逆；Md表示馬氏距離；

且在利用馬氏距離進行匹配時，進一步利用前方交會計算出每個同名點的高程，具體公式為：

上式中，x，y為以像主點為原點的像平面坐標；f為像片主距；X，Y，Z為物點坐標；X_s，Y_s，Z_s為外方位線元素；a₁，a₂，a₃，b₁，b₂，b₃，c₁，c₂，c₃為外方位角元素組成的方向余弦；

在計算出每個同名點的高程后，如果某一點的高程值與目標區域平均高程之差超過預設的閾值，則認為該點不是同名點，具體判斷公式為：

h_i-h₀＞Δh

上式中，h_i為計算出的某一點的高程值；h₀為目標區域平均高程值；Δh為預設的閾值；

通過上述處理過程就能消除SIFT算子提取出的云上同名點，然后采用魯棒的RANSAC算法剔除粗差，獲得精確匹配的多光譜原始序列影像的兩度、三度重疊的同名點。

3.根據權利要求1所述分視場濾光片型多光譜影像數據的處理方法，其特征在于，在步驟2中，

Levenberg-Marquardt算法的計算公式為：

M^k+1＝M^k+ΔM

ΔM＝(j^T(M)j(M)+μl)^-1j^T(M)e(M)

上式中，M為原始序列影像到基準影像的幾何變換參數矩陣集；上標k為迭代次數；ΔM為更新步長；E(M)為誤差函數；j為同名點對序號；m，n為同名點j對應的兩個影像的序號；ε為迭代終止條件；j(M)為e(M)的Jacobian矩陣；i為單位矩陣；μ為阻尼因子，對于給定的μ，若能使誤差函數E(M)降低，則μ降低，否則，μ增加。