[發明專利]一種構建全球地理定位參考影像數據庫的方法、裝置及介質

有效

• 申請號: 202010311989.3
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111581407B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 范錦龍
• 申請（專利權）人: 國家衛星氣象中心（國家空間天氣監測預警中心）
• 主分類號: G06F16/51
• 分類號: G06F16/51;G06F16/587
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 翟磊

本發明提供了一種構建全球地理定位參考影像數據庫的方法、裝置及介質，所述方法包括：S1：獲取與待處理影像空間分辨率略高且地理定位精度更高的參考影像作為基礎數據；S2：準備與待處理影像空間范圍大小一致的參考影像；S3：利用圖像自動匹配算法，分別在待處理影像和參考影像相同的波段上尋找同名控制點對；S4：利用循環迭代算法，不斷去掉誤差大于預設閾值的點對，直至剩余的點對構建的模型的精度滿足預設的最小誤差的要求；S5：在全球范圍的待處理影像上不斷重復循環S2～S4，匯總生成全球控制點對列表；S6：進一步根據點的空間分布進行篩選，考慮均勻的空間分布和出現頻率較高的點對，確定出最終的點。

技術領域

本發明涉及遙感影像數據的精確幾何地理定位處理方法技術領域，尤其是涉及一種構建全球地理定位參考影像數據庫的方法、裝置及介質。

背景技術

遙感，顧名思議，是遠距離對事物進行探測和感知，通常在探測后形成圖像，目前主要是數字圖像，也稱遙感圖像或遙感影像。基于衛星平臺獲取的數據，稱衛星數據、衛星圖像或衛星影像。基于航空平臺獲取的數據，稱航片、航空影像等。

本發明主要是針對衛星影像的。衛星上天后，可以對地球連續不斷的成像，形成全球覆蓋的影像，在后續的數據處理中，每幅影像需要精確的配準到實際地理位置，由于衛星觀測平臺震顫、地球自轉且為非圓形球體，經系統性定位后的遙感影像可能存在明顯的幾何定位誤差，國產遙感影像尤其明顯。幾何定位，是把具有地理屬性的圖像與實際地物元素精確地匹配的過程。

如何檢查遙感影像是否配準、評價空間位置誤差或進一步進行精訂正，通用的方法均是基于參考影像尋找出盡可能多的同名控制點，然后利用這些控制點的位置信息開展后續的工作。最基本的手段是目視找點，需要專業人員參與，但是此項工作費力、費時，訂正結果的精度可能因人而異，當數據量少時，可以適當開展，當數據變為海量，采用人工找點訂正的方法是不可能完成的任務，當遙感影像為中低分辨率，如250米、1000米，人工很難在影像上確定出同名控制點。近年來，隨著計算機性能的改善、影像匹配算法的不斷優化，為大量自動化尋找同名控制點提供了可能。

隨著衛星技術的發展，獲取覆蓋整個地球的影像成為非常正常的能力，而進一步利用全球影像數據開展應用研究也成為業界比較常見的行為，然而，由于影像的幾何地理定位不精確，制約了后續的應用質量。因此，如何提高全球范圍內遙感影像的幾何地理定位精度成為業界需要盡快解決的技術難題。在系統性定位模型誤差較大，不能滿足后續精度要求的情況下，只得依靠應用前的遙感影像精確匹配來提高地理位置精度。那么，如何研制一定數量的可覆蓋全球的地理定位全球參考影像樣本成為急需解決的問題。研制形成這套全球的地理定位全球參考影像樣本后，可快速對全球遙感進行地理定位精訂正。

發明內容

本發明基于現有技術存在的技術問題，充分利用了影像自動匹配技術，經過反復實踐，凝練出一套制作地理定位全球參考影像樣本庫的技術方法，來解決全球衛星影像(特別是中低分辨率衛星數據)的地理定位精度評價、進一步精訂正的技術困難問題。

針對現有技術存在的缺陷，第一方面，本發明提供了一種構建全球地理定位參考影像數據庫的方法，包括：

S1：獲取與待處理影像相近的參考影像作為基礎數據；

S2：準備與待處理影像空間范圍大小一致的參考影像；

S3：利用圖像自動匹配算法，在待處理影像和參考影像相同的波段上尋找同名控制點對；

S4：利用循環迭代算法，不斷去掉誤差大于預設閾值的點對，直至剩余的點對構建的模型的精度滿足最小誤差的要求；

S5：在全球范圍的待處理影像上不斷重復循環S2～S4，匯總生成全球控制點對列表；

S6：進一步根據點的空間分布進行篩選，考慮空間均勻分布和出現頻次，確定出最終的點。

進一步，所述S1具體為：