[發(fā)明專利]一種顧及地物類別差異的多幅高分辨率遙感影像鑲嵌方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011349672.5
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112419156A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈煥鋒;周瑋;李星華
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/33
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 王琪

1.一種顧及地物類別差異的多幅高分辨率遙感影像鑲嵌方法，其特征在于，依次包括以下步驟：

步驟1，輸入多幅高分辨率遙感影像，進(jìn)行預(yù)處理操作，包括對影像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)和確定相鄰影像的重疊區(qū)坐標(biāo)；

步驟2，采用“整體+局部”調(diào)色策略，首先對所有的輸入影像進(jìn)行全局勻色處理，然后基于面向?qū)ο蟮乃枷耄瑢τ跋竦牟煌匚镞M(jìn)行局部勻色處理；

步驟3，在調(diào)色后的影像上生成初始接縫線網(wǎng)絡(luò)；

步驟4，在初始接縫線網(wǎng)絡(luò)的兩側(cè)建立一定寬度的緩沖區(qū)，然后基于地物分類的思想，將緩沖區(qū)劃分為接縫線可穿過區(qū)域和不可穿過區(qū)域，再利用動態(tài)規(guī)劃的方法，查找一條最佳路徑來對接縫線進(jìn)行優(yōu)化處理；

步驟5，最后在優(yōu)化后的接縫線兩側(cè)建立新的緩沖區(qū)，利用影像融合算法消除拼接縫，得到鑲嵌結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顧及地物類別差異的多幅高分辨率遙感影像鑲嵌方法，其特征在于：步驟1中利用基于特征點的配準(zhǔn)算法對影像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)，包括利用SIFT算法提取影像的特征點，生成特征描述子；根據(jù)描述子的相似程度對兩幅影像的特征之間進(jìn)行匹配，并利用RANSAC算法剔除誤匹配對，估計出幾何變換模型；將輸入影像作對應(yīng)的參數(shù)變換，進(jìn)行空間插值，得到配準(zhǔn)結(jié)果；

根據(jù)每幅影像的地理位置信息計算出相鄰影像重疊區(qū)的四角坐標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顧及地物類別差異的多幅高分辨率遙感影像鑲嵌方法，其特征在于：步驟2中，所述“整體+局部”調(diào)色策略的具體實現(xiàn)方法為：

步驟2.1，首先進(jìn)行整體勻色處理，將每幅影像的灰度均值進(jìn)行排序，若輸入影像個數(shù)為奇數(shù)，則從中選擇灰度均值在所有影像中占中位數(shù)的影像作為參考影像；若輸入影像個數(shù)為偶數(shù)，先選出灰度均值在所有影像中占中位數(shù)的兩幅影像，再選擇灰度均值與所有影像灰度均值的平均值更接近的影像作為參考影像；以參考影像為中心，由內(nèi)向外利用直方圖匹配方法依次對其他影像進(jìn)行整體勻色處理，使其他影像的色調(diào)盡量與參考影像一致；

步驟2.2，基于面向?qū)ο蟮乃枷耄瑢τ跋襁M(jìn)行局部勻色處理；先將高分辨率影像的地物分為建筑、道路、河流、植被和其他地物五種類型，然后分別對每一類地物利用矩匹配方法進(jìn)行局部勻色處理；矩匹配公式如下：

其中，A、B分別代表映射函數(shù)的增益和偏置，δ_ref,μ_ref表示參考影像重疊區(qū)域的像素標(biāo)準(zhǔn)差、均值，δ_dst,μ_dst表示目標(biāo)影像重疊區(qū)域的像素標(biāo)準(zhǔn)差、均值，h(i,j)表示坐標(biāo)為(i,j)的像素點調(diào)整前的灰度值，是經(jīng)過矩匹配調(diào)整后的灰度值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顧及地物類別差異的多幅高分辨率遙感影像鑲嵌方法，其特征在于：步驟3中，利用顧及重疊的面Voronoi圖方法來生成初始接縫線網(wǎng)絡(luò)，具體實現(xiàn)方式如下，

步驟3.1，選擇相鄰影像重疊區(qū)的角平分線作為接縫線，依次計算所有重疊影像間的接縫線；

步驟3.2，對每幅影像,依次用與其有重疊的影像間的接縫線去裁剪其有效范圍，一幅影像的有效范圍就被不斷劃分,形成該影像所屬的Voronoi多邊形；

步驟3.3，對每幅影像都按上一步的操作進(jìn)行裁剪處理,計算出每幅影像所屬的Voronoi多邊形,這樣就形成了鑲嵌影像的Voronoi圖，得到了鑲嵌影像的初始接縫線網(wǎng)絡(luò)。