[發明專利]一種基于近場圖像的遠場遙感圖像轉化方法

在審

• 申請號: 202210257960.0
• 申請日: 2022-03-16
• 公開（公告）號: CN114693512A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 諶德榮;趙亞倫;宮久路;劉邵榮
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京航宇天穹科技有限公司
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T3/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于近場圖像的遠場遙感圖像轉化方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：利用圖像分割方法對近場高分辨率圖像進行像素級分割，從而得到目標區域的地物材質類別信息和幾何結構信息；

步驟二：建立地物反射率模型，并以地物材質類別信息、幾何結構信息為輸入計算得到地面端元反射率信息；

步驟三：建立地面端元至遠場像元的耦合非線性混合模型，由地面端元反射率信息計算合成遠場入瞳處輻亮度，進而根據遠場遙感平臺的輻射定標系數，將輻亮度轉化輸出遠場遙感圖像；

步驟四：基于近場相機平臺的輻射定標系數及地面實測反射率數據，建立近場圖像與地面對應端元實測數據的映射關系并反演得到地面端元反射率信息，經由上述耦合非線性混合模型和遠場遙感輻射定標系數得到遠場遙感圖像，與步驟三中得到的遠場遙感圖像進行校準，完成最終遠場遙感圖像的轉化。

2.根據權利要求1所述的一種基于近場圖像的遠場遙感圖像轉化方法，其特征在于，所述的步驟一中的像素級分割方法采用語義分割網絡模型構建，對輸入近場圖像的所有像素點進行分類得到不同類別地物材質信息和幾何結構信息；其中，幾何結構信息以像素級平面角度信息進行表示，用于地物反射率計算，以代替大規模高精度三維數字模型的建立。

3.根據權利要求1所述的一種基于近場圖像的遠場遙感圖像轉化方法，其特征在于，所述的步驟二中搭建地物反射率模型基于雙向反射分布函數進行優化，綜合考慮太陽下行輻射過程中大氣散射及鄰近地物的多次反射效應，模型的入射輻射為經大氣多次散射及鄰近地物反射的多角度入射輻射能量的綜合。

4.根據權利要求1所述的一種基于近場圖像的遠場遙感圖像轉化方法，其特征在于，所述步驟三中以近場高分辨率像素所對應地物范圍作為地物端元尺度，綜合考慮各端元之間的異物異構特性、鄰近反射以及大氣散射效應，建立地物反射及大氣散射的耦合非線性混合模型，將遠場遙感像元所對應地物范圍內的多端元數據經臨近效應及大氣散射作用合成得到遠場遙感入瞳處輻亮度，并經遙感平臺輻射定標系數轉化得到遠場遙感圖像。

5.根據權利要求1所述的一種基于近場圖像的遠場遙感圖像轉化方法，其特征在于：所述步驟四中通過近場圖像與地面實測數據的映射關系反演所得遠場遙感圖像與步驟三中經近場圖像分割、地物反射模型、耦合非線性混合模型所得遠場遙感圖像進行校準，實現近場圖像到遠場圖像的高質量轉化。