[发明专利]多源控制点影像数据库构建及更新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据库构建及更新方法，更具体而言涉及一种多源控制点影像数据库的构建及更新方法。

背景技术

随着遥感技术的发展，特别是遥感传感器技术的不断发展，通过遥感技术所获得的遥感影像或数据的用途越来越广。目前，遥感数据的应用范围已经扩展到社会信息服务领域，例如，广泛应用于测绘、农业、林业、地质矿产、水文与水资源、环境监测、自然灾害、区域分析与规划、军事、土地利用等方面。具有精确地理编码的遥感影像可以为土地、规划、环保、农业、林业、海洋等不同的领域提供各自需要的地物特征和信息。

在通过卫星或航空平台等飞行平台获取遥感图像数据或其他数据时，会受到天气、日光、遮挡等外在因素的影响，同时，在数据采集时飞行平台的高度、姿态会发生变化，因此，在进行遥感图像拍摄时往往会造成图像平移、旋转、缩放等问题。此外，根据光学成像原理，相机成像时是按照中心投影方式成像的，因此地面上的高低起伏在成像时就会导致投影差的存在。上述因素综合，会造成遥感影像的误差，例如倾斜误差、投影误差等。因此，在使用这些遥感影像/数据之前需要对所获得的原始遥感影像进行正射纠正。

传统的遥感影像正射纠正一般包括：首先获取地面控制点（Ground Control Point，GCP）及数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）信息；然后将这些信息导入专业的遥感或者数字摄影测量系统；接下来由加载了GCP和DEM信息的系统对遥感影像进行正射纠正。

由于在上述纠正方法的步骤中，需要将控制点信息导入到遥感或数字摄影测量系统并通过调用这些信息来进行遥感影像的正射纠正，因此，构建及更新控制点信息数据库以对这些信息进行存储和调用，是遥感影像正射纠正的重要环节。

传统的摄影测量控制点是通过野外测量坐标结合刺点影像及点之记的形式来存储记录的，这给控制资源的有效利用带来困难，正如文献《图形图像控制点库及应用》（张继贤、马瑞金，图形图像控制点库及应用.测绘通报,2000-(1)）所述，“虽然我们已经建立了许多，但是在使用后经常被丢掉，这实际上是一种资源的浪费，其关键是没有把这些有效地管理起来。”

此外，由于所要纠正的遥感影像来自不同的影像源，因此对于参考数据源有不同的要求，如其影像特征、坐标系、分辨率、时相等，这会给参考数据源信息的存储管理带来很大问题。

因此，建立既能有效管理控制点又能方便控制点获取的数据库是非常有必要的。它能够克服常规控制点获取技术中周期长、应用效率低、可重复利用率低的缺点，是实现高效、高精度几何纠正的基础。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种控制点影像数据库更新方法，包括：确定新采集影像的空间位置；从控制点影像数据库中检索出与之对应的控制点影像；将所述检索出的控制点影像与所述新采集影像进行比较；如果比较的结果表示需要进行数据更新，则对所述新采集影像进行控制点影像数据的采集，并更新所述控制点影像库。

在根据本发明实施例的控制点影像数据库更新方法中，将检索出的控制点影像与新采集影像进行比较包括控制点影像配准和控制点影像变化检测。

在根据本发明实施例的控制点影像数据库更新方法中，控制点影像配准包括：基于同分辨率影像匹配点对间连线具有相同的距离及斜率、不同分辨率影像匹配点对间连线的延长线交于一点的几何约束条件，利用聚类分析方法快速剔除误匹配点，再运用RANSAC方法鲁棒地估计单应矩阵从而再次剔除错误匹配点，进一步利用空间位置关系约束再次确定配准点的精度。

在根据本发明实施例的控制点影像数据库更新方法中，控制点影像变化检测包括控制点影像的图像变化检测和控制点影像的属性变化检测，其中，通过图像比值法或者图像差值法来进行所述控制点影像的图像变化检测，所述控制点影像的属性变化检测包括通过计算变化区域的面积与检测区域的面积的差值及比值，来确定变化的变化率。

根据本发明实施例的控制点影像数据库更新方法，通过数据库检索及变化检测技术确定控制点影像的图像变化及属性信息变化，从而实现对所构建的控制点影像数据库的更新。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1（a）示意性地示出了栅格型的点类型控制点影像的一个例子；

图1（b）示意性地示出了矢量型的点类型控制点影像的一个例子；

图2（a）示意性地示出了栅格型的面类型控制点影像的一个例子；