[發明專利]在遙感圖像中地標匹配的方法及裝置

在審

• 申請號: 202210534424.0
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114998755A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 童曉沖;陳向勇;付建桃;李賀;郭從洲;邱春平;王大力;安子閣;孫月坤;唐佳怡;吳一博
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊信息工程大學;鄭州信大先進技術研究院
• 主分類號: G06V20/13
• 分類號: G06V20/13;G06V10/75;G06V10/74;G06T7/73;G06N3/00
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 徐晨影

本申請公開了一種在遙感圖像中地標匹配的方法及裝置。所述方法包括：確定海岸線柵格圖像中的地標區域、靜止軌道遙感衛星獲取的遙感圖像的圖像梯度及云掩碼數據；基于預設幾何變換函數、云掩碼數據、海岸線柵格圖像中的地標區域和匹配區域的遙感圖像的圖像梯度，確定相似性測度函數值；將所述預設幾何變換函數的目標參數作為目標粒子群優化算法中的粒子的空間位置，將相似性測度函數作為粒子的適應度函數，基于所述目標粒子群優化算法和所述相似性測度函數值，確定所述目標參數的參數值；基于所述目標參數的參數值，對所述地標區域的海岸線柵格圖像數據進行重采樣，實現地標匹配。

技術領域

本申請涉及衛星技術領域，尤其涉及一種在遙感圖像中地標匹配的方法及裝置。

背景技術

新一代的靜止軌道遙感衛星采用三軸穩定的方式對地成像，由于受到軌道、姿態、熱形變等外界因素，以及遙感器內部幾何畸變因素的影響，在無控影響下，光軸的對地指向在一天內會發生較大的變化，導致靜止軌道遙感衛星獲取的遙感圖像的地理定位存在較大的定位誤差。為更好地消除上述影響帶來的指向偏差和系統差，在遙感圖像中定位地標就成為常用的方式。

現有的地標匹配方法主要基于灰度或者特征在遙感圖像中定位地標。基于灰度的地標匹配方法主要利用空間域的一維或者二維滑動模板進行圖像匹配，但計算量大、匹配速度慢，且由于具有地標的海陸圖像與遙感圖像屬于兩類不同屬性的數據，因而在遙感圖像中定位所得地標的精度和可靠性不高；基于特征的地標匹配方法是通過在原始圖像中提取顯著特征作為匹配基元進行特征匹配，比如角點特征、高曲率點特征等，但由于各種因素的遮擋影響，對于一些特殊區域無法實現很好的匹配，如島嶼、河流等，精度和可靠性低。

發明內容

本申請實施例的目的是提供一種在遙感圖像中地標匹配的方法及裝置，用于提高遙感圖像中地標匹配的精度和可靠性。

為了實現上述目的，本申請實施例采用下述技術方案：

第一方面，本申請實施例提供一種在遙感圖像中地標匹配的方法，包括：

確定海岸線柵格圖像中的地標區域、靜止軌道遙感衛星獲取的遙感圖像的圖像梯度及云掩碼數據；

基于預設幾何變換函數、所述云掩碼數據、所述海岸線柵格圖像中的地標區域和遙感圖像的圖像梯度，確定相似性測度函數值，其中，所述預設幾何變換函數用于表示所述地標區域的海岸線柵格圖像數據與所述地標區域在所述遙感圖像中對應的匹配區域的遙感影像數據之間的坐標位置對應關系，所述相似性測度函數值用于表示匹配區域的遙感影像數據與所述地標區域的海岸線柵格圖像數據的相似度；

將所述預設幾何變換函數的目標參數作為目標粒子群優化算法中的粒子的空間位置，將相似性測度函數作為粒子的適應度函數，基于所述目標粒子群優化算法和所述相似性測度函數值，確定所述目標參數的參數值；

基于所述目標參數的參數值，對所述地標區域的海岸線柵格圖像數據進行重采樣，實現地標匹配。

第二方面，本申請實施例提供的一種在遙感圖像中地標匹配的裝置，包括：

第一確定模塊，用于確定海岸線柵格圖像中的地標區域、靜止軌道遙感衛星獲取的遙感圖像的圖像梯度及云掩碼數據；

第二確定模塊，用于基于預設幾何變換函數、所述云掩碼數據、所述海岸線柵格圖像中的地標區域和遙感圖像的圖像梯度，確定相似性測度函數值，其中，所述預設幾何變換函數用于表示所述地標區域的海岸線柵格圖像數據與所述地標區域在所述遙感圖像中對應的匹配區域的遙感影像數據之間的坐標位置對應關系，所述相似性測度函數值用于表示匹配區域的遙感影像數據與所述地標區域的海岸線柵格圖像數據的相似度；

第三確定模塊，用于將所述預設幾何變換函數的目標參數作為目標粒子群優化算法中的粒子的空間位置，將相似性測度函數作為粒子的適應度函數，基于所述目標粒子群優化算法和所述相似性測度函數值，確定所述目標參數的參數值；