[发明专利]一种多视角大倾斜线阵影像匹配方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及影像匹配技术领域，具体涉及一种多视角大倾斜线阵影像匹配方法及装置。

背景技术

因卫星多角度快速成像获取的多视角线阵遥感影像摄影角度变化大，因此此种倾斜线阵遥感影像之间的匹配较非倾斜框幅式遥感影像之间的匹配相比存在更多的困难。这些困难主要体现在：线阵遥感影像与框幅式遥感影像相比，具有多中心投影的特点，因此线阵遥感影像的几何关系更为复杂。另外，倾斜影像之间因不同摄影角度造成影像上的几何畸变较大、地物遮挡现象较为严重、灰度和纹理存在差异等问题。因此要解决以上问题，需要采用纠正精度更高的几何纠正方法和抗干扰性能更好的、能够提取显著地物特征的匹配策略，这样才能在多幅大倾斜视角的线阵影像中尽可能地找到不变的特征用于影像间的匹配。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种多视角大倾斜线阵影像匹配方法及装置，能够准确地进行多视角大倾斜线阵的影像匹配。

为实现上述目的，本发明实施例一方面提供一种多视角大倾斜线阵影像匹配方法，所述方法包括：基于反解有理函数模型将预设数量的大倾斜线阵CCD卫星遥感影像纠正为水平影像；对纠正后的水平影像进行重采样，并按照预设全局匹配规则对重采样后的水平影像进行影像成对匹配；对影像成对匹配结果进行多基线验证，以剔除影像成对匹配结果中的误配点对以及不连续的匹配点对。

进一步地，所述反解有理函数模型可在高程值已知的情况下，将像方坐标转换为物方坐标，所述物方坐标包括经度和纬度。

进一步地，将预设数量的大倾斜线阵CCD卫星遥感影像纠正为水平影像具体包括：通过参考航天飞机雷达地形测绘使命SRTM，将倾斜的卫星遥感影像中的各个像点按照各自的高程值投影至水平参考面上，以形成纠正后的水平影像。

进一步地，对纠正后的水平影像进行重采样具体包括：按照纠正之前倾斜卫星遥感影像的分辨率，对纠正后的水平影像进行重采样，以得到数字正射影像图。

进一步地，按照预设全局匹配规则对重采样后的水平影像进行影像成对匹配具体包括：从重采样后的水平影像中的多基线影像中确定一张基准影像和一张待匹配影像；分别提取所述基准影像和所述待匹配影像的边缘特征集合，所述边缘特征集合中包括所述基准影像和所述待匹配影像各自的边缘点像片坐标和边缘方向；为所述基准影像和待匹配影像建立参数空间，所述参数空间中包括多个按照平移量进行划分的网格；根据提取的两个边缘特征集合以及所述参数空间，确定所述基准影像和所述待匹配影像之间的同名点对。

进一步地，所述同名点对按照下述方式生成：每当提取的两个边缘特征集合中存在一种函数对应关系，便计算一个平移量；将所述参数空间中与计算的所述平移量相对应的网格中的累计次数加1；确定所述参数空间中最终累计次数最大的目标网格，并将为所述目标网格提供过累计次数的两个边缘点作为同名点对。

进一步地，对影像成对匹配结果进行多基线验证具体包括：在影像成对匹配结果中，保留存在于所有多基线影像中的同名点对，剔除误配点对以及不连续的匹配点对。

为实现上述目的，本申请实施方式还提供一种多视角大倾斜线阵影像匹配装置，所述装置包括：水平纠正单元，用于基于反解有理函数模型将预设数量的大倾斜线阵CCD卫星遥感影像纠正为水平影像；匹配单元，用于对纠正后的水平影像进行重采样，并按照预设全局匹配规则对重采样后的水平影像进行影像成对匹配；多基线验证单元，用于对影像成对匹配结果进行多基线验证，以剔除影像成对匹配结果中的误配点对以及不连续的匹配点对。

进一步地，所述匹配单元具体包括：影像确定模块，用于从重采样后的水平影像中的多基线影像中确定一张基准影像和一张待匹配影像；边缘特征集合提取模块，用于分别提取所述基准影像和所述待匹配影像的边缘特征集合，所述边缘特征集合中包括所述基准影像和所述待匹配影像各自的边缘点像片坐标和边缘方向；参数空间建立模块，用于为所述基准影像和待匹配影像建立参数空间，所述参数空间中包括多个按照平移量进行划分的网格；同名点对确定模块，用于根据提取的两个边缘特征集合以及所述参数空间，确定所述基准影像和所述待匹配影像之间的同名点对。

进一步地，所述同名点对确定模块具体包括：平移量计算模块，用于每当提取的两个边缘特征集合中存在一种函数对应关系，便计算一个平移量；累计次数叠加模块，用于将所述参数空间中与计算的所述平移量相对应的网格中的累计次数加1；目标网格确定模块，用于确定所述参数空间中最终累计次数最大的目标网格，并将为所述目标网格提供过累计次数的两个边缘点作为同名点对。