[發明專利]色彩均衡不變形的DOM局部修復聚合方法

在審

• 申請號: 202010539528.1
• 申請日: 2020-06-14
• 公開（公告）號: CN111696062A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 劉秀萍;王程
• 申請（專利權）人: 荊門匯易佳信息科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/40;G06T7/11;G06T7/194;G06T7/90;G06K9/62;G06T3/40
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本發明提供的色彩均衡不變形的DOM局部修復聚合方法，充分考慮邊界對于聚合影像的影響，為保證前景色彩不失真、前景與后景最佳縫合、后景色彩和結構保持相對完整，依次提取前景固定邊界、最佳拼接線、后景固定邊界三條邊界，并由最外側二條邊界組成過渡交接區域，對于過渡交接區域內平滑權重值的獲取，本發明采用將三條邊界視作等值線，然后將離散點構造成帶有約束的不規則三角網，再進行權重值插值的方法；聚合結果充分說明本發明方法可有效改善DOM的滲色效應和色彩失真等缺點，并做到平滑過渡，能夠有效修復影像中的變形和色彩不均衡區域。

技術領域

本發明涉及一種DOM局部修復聚合方法，特別涉及一種色彩均衡不變形的DOM局部修復聚合方法，屬于DOM局部修復技術領域。

背景技術

數字正射影像DOM是基礎地理信息產品的重要組成部分，具有信息豐富、精度高、現實性強、直觀逼真等優點，既可作為后景控制評價其它數據的現實性、精度、完整性，還可從中提取自然和人文信息，并派生新的信息和產品，為地形圖的修測更新提供良好的數據手段，廣泛應用于城市規劃、數字測繪、旅游導航、資源調查、災害監測、土地利用等領域。

DOM是用正射投影航攝像片上的影像表示地物的形狀和平面位置，當像片水平且地表沒有起伏時，該航攝像片便是依據比利尺、相當于正射投影的影像。但在實際攝影中，航片是地面的中心投影，而像片傾斜及地形起伏又不可避免，故要得到符合要求的正射影像圖，需要利用DEM對該航攝像片或遙感影像，進行數字微分糾正，消除因像片傾斜或者地形起伏引起的像點位移、鑲嵌，按圖廓線裁切，注記地名、公里格網和圖廓整飾等，才能形成以柵格數據形式存儲的影像數據庫，其中影像編輯的局部修復是指查看聚合后的影像是否存在扭曲、變形、拉花現象，主要針對道路、房屋、橋梁等容易因為航片投影差而發生變形的地物，采用先對DEM進行編輯，再對影像進行拼接、糾正、聚合的方法，其中影像聚合關系到影像產品最終的視覺效果，是DOM制作中最關鍵的技術。

影像聚合是獲取不同影像源中的視覺元素，包括前景感興趣的目標對象以及后景，調整它們的色彩、亮度等參數，使之可以無縫自然混聚的技術。可以基于2D方式操作3D物體，無需定標、重建等操作就能表示自然物體，影像聚合具有很高的研究價值以及十分廣泛的應用。目前，從電影電視制作、生產監控、車輛識別、影像鑲嵌等到照片編輯都需要影像聚合的支持。但影像聚合仍存在很多問題，譬如，如何將前景目標對象與新后景在色彩、結構、紋理、尺寸比例上無縫的聚合，如何精確的提取前景，如何減少聚合過程中的人工交互等。

DOM局部修復是典型的影像聚合問題，它也是將源于不同影像源的元素進行聚合。本發明基于對影像聚合算法的改良，應用于DOM局部修復過程中，以獲得效果更好的數字正射影像圖。

影像聚合主要包括前景提取及后景聚合二個部分。其中，前景提取是從影像中提取出感興趣的任意形狀的目標對象，后景聚合是將提取的前景目標對象與新的后景影像進行聚合，形成在色彩、紋理、亮度、結構、尺寸比例上都能平滑一致的新影像。

現有技術早期的影像聚合主要通過線性組合獲得，即把影像中的每一個像素點色彩視為由前景色彩和后景色彩線性混合而成，前景色彩所占的比重被稱為該像素點的a因子，也稱為不透明程度，a分量和前景色彩提取的準確性是影響聚合質量的關鍵因素。藍屏摳像是最早的前景影像提取方法，通過在前景后面加單色后景墻來去除復雜后景，但要求純色后景、且前景中不能出現與后景相近的色彩使其應用范圍并不廣泛。隨后現有技術利用將同一物體置于不同后景前得到的多幅影像來摳取前景，雖可有效應對前景中部分色彩和后景色彩相同的問題，但仍未從本質上解決藍屏摳像對可控環境的依賴。通常真實場景復雜多變，后景很難保證為純色，因而基于自然影像提取前景的方法越來越受到關注，相比使用單一色彩的后景，從自然影像中提取前景目標對象則更困難，需要用戶先以交互的方式為算法提供某種先驗信息，建立關于色彩分布的參數化模型或非參數化模型，然后通過后驗概率估計、基于泊松偏微分方程等方式來提取前景目標對象。