[發明專利]一種免控制點的遙感影像坐標轉換方法

有效

• 申請號: 202010546990.4
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111696156B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 楊伯鋼;王淼;劉博文;楊旭東;黃迎春;龔蕓;張譯;崔亞君;許天豪;余永欣;秦飛
• 申請（專利權）人: 北京市測繪設計研究院
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70
• 代理公司: 北京信潤律師事務所 11537
• 代理人: 任崇

本發明公開了一種免控制點的遙感影像坐標轉換方法，包括獲取源坐標系下的格網矢量數據及遙感影像，并將該格網矢量數據轉成目標坐標系下的格網；源格網坐標系下的源糾正點選取；源糾正點與同名目標糾正點匹配；遙感影像糾正配準；獲取源坐標系及目標坐標系下的兩套控制點；獲取目標坐標系下，影像范圍內的控制點及坐標，用于檢驗轉換完成的影像的精度；根據控制點坐標對轉換完成的遙感影像進行精度檢驗。為了實現遙感影像高精度、高效率地進行坐標轉換，本發明提供一種免控制點的方法進行遙感影像坐標轉換，通過采用規則或不規則格網對影像進行幾何糾正，實現航空影像的坐標轉換，在保證精度的前提下大大提高了效率。

技術領域

本發明涉及一種遙感影像坐標轉換方法，屬于圖像處理領域，尤其涉及一種免控制點的遙感影像坐標轉換方法。

背景技術

遙感影像是指利用衛星或航空器上安置專用航空攝影儀，從空中對地面或空中目標進行拍攝所獲得的影像。按攝影目標和方向的不同，可劃分為垂直攝影、傾斜攝影和對空攝影。能減少野外作業量，減輕勞動強度，并且不受地理環境條件的限制，具有快速、精確、經濟等優點。廣泛用于測繪地圖、地質、水文、礦藏和森林資源調査、農業產量評估及大型廠礦和城鎮的規劃、鐵路、公路、高壓輸電線路和輸油管線的勘察選線、氣象預報和環境監測等,也可用于航空偵察、新聞報道和拍攝電影、電視片。而這些遙感影像是基于某一地方測繪基準或國家統一的測繪基準的，當地方測繪基準發生變化，或者為了適應數字區域的發展需要，須將已有的影像成果轉換到某一測繪基準中去，這就牽涉影像的坐標系轉換。

現有的遙感影像坐標轉換方法主要包括以下幾種：(1)平移變換法，通過影像平移實現坐標轉換，但當變換中央子午線時，坐標平移已經不能滿足成果精度與接邊精度要求。(2)相似變換法，通過平移、旋轉、尺度伸縮等變換，加以重采樣實現坐標的轉換。(3)仿射變換法，通過解算兩個坐標系間的仿射轉換關系加以重采樣實現坐標的轉換。但重采樣會對影像紋理信息有所損失，且仿射變換存在側方拉伸，地物相對位置關系發生較大變化，高頻信息丟失較相似變換更嚴重。

發明內容

為了解決上述技術所存在的不足之處，本發明提供了一種免控制點的遙感影像坐標轉換方法。

為了解決以上技術問題，本發明采用的技術方案是：一種免控制點的遙感影像坐標轉換方法，方法的步驟包括：

步驟S1、獲取源坐標系下的格網矢量數據及遙感影像，并將該格網矢量數據轉成目標坐標系下的格網；格網將區域空間切分為多個格網單元，每一個格網單元對應一個空間范圍；

步驟S2、源格網坐標系下的源糾正點選取；首先將遙感影像與源坐標格網疊加，使格網范圍完全覆蓋到遙感影像，再根據格網選取結點作為源糾正點；

步驟S3、源糾正點與同名目標糾正點匹配；將選取的源糾正點與目標坐標系下的同名目標糾正點一一匹配；

步驟S4、遙感影像糾正配準；將選取的源糾正點與目標糾正點進行糾正配準，生成坐標轉換文件；

步驟S5、獲取源坐標系及目標坐標系下的兩套控制點；獲取目標坐標系下，影像范圍內的控制點及坐標，用于檢驗轉換完成的影像的精度；

步驟S6、根據控制點坐標對轉換完成的遙感影像進行精度檢驗。

所述步驟S1中選取的格網為形狀規則的格網或形狀不規則的格網；格網將區域空間切分為規則或不規則的格網單元。

進一步地，所述形狀規則的格網包括正方形、矩形以及三角形。

所述步驟S4中糾正配準的方法為：

糾正配準采用平面四參數轉換模型，其矩陣表達式為：

代數表達式為：