[發明專利]基于視頻衛星影像和范圍矢量的局部正射校正方法

在審

• 申請號: 202210960352.6
• 申請日: 2022-08-11
• 公開（公告）號: CN115330618A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 高放;李文濤;張巖;楊勇帥;吳桐;胡永利
• 申請（專利權）人: 長光衛星技術股份有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 朱紅玲

基于視頻衛星影像和范圍矢量的局部正射校正方法，涉及衛星影像處理技術領域。解決現有正射校正過程中，單個影像直接定位有誤差，定位精度差，并且拍攝的影像會存在俯仰角和側擺角，生成的正射影像存在特征遮擋現象等問題，本發明通過使用具有多個拍攝視角的視頻衛星影像數據，挑選俯仰角和側擺角都很小的影像進行正射校正，通過對視頻單幀影像生成中間正射影像，并將中間正射影像與參考底圖影像進行匹配獲取連接點，結合輔助DEM構建控制點信息，解算像方補償參數模型，匹配過程中使用傅里葉梅林變換匹配，獲取高精度均勻分布的連接點。本發明的校正方法避免人工編輯，節約時間成本和人力成本。

技術領域

本發明涉及衛星影像處理技術領域，具體涉及一種基于視頻衛星影像和范圍矢量的局部正射校正方法。

背景技術

在正射校正過程中，通常并不需要整個影像覆蓋區域的正射影像，而是需要某個局部區域內的正射影像，因此需要在生成正射校正影像后再根據范圍矢量進行人工裁剪，獲取局部區域，需要通入大量人力和時間成本，并且，單個影像直接定位有誤差，定位精度不高，并且拍攝的影像會存在俯仰角和側擺角，生成的正射影像存在特征遮擋現象。

由長光衛星技術有限公司自主研制的“吉林一號”系列視頻衛星分辨率達到了米級，影像尺寸達到了12k×5k，其成像模式為凝視成像，可以長時間以不同角度對地面同一區域進行拍攝成像，獲取衛星視頻，該視頻是由不同角度的視頻單幀影像組成，挑選俯仰角和側擺角都較小的影像進行正射校正，可以獲取高質量的正射校正影像；在生產過程中，并不需要影像覆蓋的所有區域，因此在生成正射校正后需要進行人工編輯，裁剪出所需要的范圍矢量覆蓋區域，消耗大量的時間和人力成本。

目前，行業內還沒有人將范圍矢量與視頻衛星影像聯合進行正射校正，并且在校正過程中進行全自動化局部生產處理。現有技術都是先生成正射影像，在通過商業軟件，將正射影像和范圍矢量一起進行人工編輯進行裁剪，生成范圍矢量覆蓋區域內的正射影像。目前并沒有看到將范圍矢量、參考影像和視頻單幀影像一起進行自動化處理生成局部正射校正影像的方法。因此，需要研究一種基于視頻衛星影像和范圍矢量的全自動局部正射校正方法。

發明內容

本發明為解決現有正射校正過程中，單個影像直接定位有誤差，定位精度差，并且拍攝的影像會存在俯仰角和側擺角，生成的正射影像存在特征遮擋現象等問題，提供一種基于視頻衛星影像和范圍矢量的局部正射校正方法。

基于視頻衛星影像和范圍矢量的局部正射校正方法，該方法由以下步驟實現：

步驟一、選取視頻單幀影像，并對所述視頻單幀影像進行處理，獲得待處理影像；

步驟二、將所述待處理影像確定外接矩形的范圍作為覆蓋范圍，建立中間正射影像，并對所述中間正射影像進行處理獲得一致性中間正射影像：

步驟三、獲取匹配點坐標，具體步驟如下：

步驟三一、在所述一致性中間正射影像上選取均勻分布的N個像素點作為參考點，根據一致性中間正射影像的地理參考信息解算N個像素點對應的經緯度坐標；

步驟三二、根據參考底圖的地理參考信息將經緯度坐標轉換為參考底圖上對應的N個匹配點；以步驟三一中每一個參考點為中心，在一致性中間正射影像上取像素個數為m0×n0的圖像子塊，以每個匹配點為中心，在參考底圖上取像素個數為m0×n0的圖像子塊；

步驟三三、將步驟三二中每個參考點的圖像塊與對應匹配點的圖像塊進行傅里葉梅林變換匹配；

步驟四、解算像方補償參數模型，具體過程為：

步驟四一、為待處理的視頻單幀影像設置一組像方補償參數，用于消除視頻單幀影像的系統誤差；

步驟四二、將一致性中間正射影像上提取的匹配點坐標轉換為待處理的視頻單幀影像上的對應坐標，然后與控制點信息和像方補償參數進行聯合平差，解算并保存像方補償參數模型的參數值；