[发明专利]遥感影像配准方法、装置及系统

权利要求书

1.一种影像配准方法，包括：

接收待配准影像和基准影像；

对待配准影像和基准影像进行全局粗匹配，以确定待配准影像和基准影像之间的仿射变换关系；

在待配准影像上提取种子点，综合考虑影像大小和设定的种子点的数量两个因素，对待配准影像进行格网划分；以及

在待配准影像的每个格网内提取一个特征点作为种子点；

根据设定的搜索半径以及所确定的待配准影像和基准影像之间的仿射变换关系，确定所提取的种子点的对应同名点在基准影像相应金字塔层上可能存在的感兴趣区域，并读取金字塔层上的所述感兴趣区域的灰度值；

将基准影像上的所述感兴趣区域通过所述仿射变换关系，变换到待配准影像坐标系下，进而保持其旋转不变性；

根据匹配半径，确定种子点在待配准影像金字塔层上的匹配区域，并读取该金字塔层上的所述匹配区域的灰度值；

根据搜索半径确定已变换到待配准影像坐标系下的所述感兴趣区域的对应搜索范围，并以待配准影像的所述匹配区域作为模板，利用相似性系数作为衡量指标在金字塔层上的所述对应搜索范围内进行灰度模板匹配；

将灰度模板匹配的结果作为下一层金字塔匹配的初始值，直到在金字塔底层的原始图像上找到种子点的精确的同名点；

将种子点和对应的同名点作为影像配准的控制点数据，以实现待配准影像和基准影像的配准。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，对待配准影像和基准影像进行全局粗匹配，以确定待配准影像和基准影像之间的仿射变换关系包括：

对接收的待配准影像和基准影像分别进行金字塔分解；

在金字塔的顶层，利用SIFT特征匹配算法进行全局快速匹配，得到多对全局匹配的同名点对；以及

利用所述多对全局匹配的同名点对，计算待配准影像和基准影像之间的仿射变换关系。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在待配准影像上提取种子点包括：

在待配准影像的每个格网内利用Harris算子提取一个特征点作为种子点。

4.一种影像配准装置，包括：包括影像接收单元、粗匹配单元、种子点提取单元、同名点确定单元和配准单元，其中

影像接收单元设置成接收待配准影像和基准影像；

粗匹配单元设置成对待配准影像和基准影像进行全局粗匹配，以确定待配准影像和基准影像之间的仿射变换关系；

种子点提取单元设置成在待配准影像上提取种子点，综合考虑影像大小和设定的种子点的数量两个因素，对待配准影像进行格网划分；

同名点匹配单元设置成在待配准影像的每个格网内提取一个特征点作为种子点；

根据设定的搜索半径以及所确定的待配准影像和基准影像之间的仿射变换关系，确定所提取的种子点的对应同名点在基准影像相应金字塔层上可能存在的感兴趣区域，并读取金字塔层上的所述感兴趣区域的灰度值；

将基准影像中的所述感兴趣区域通过所述仿射变换关系，变换到待配准影像坐标系下，进而保持其旋转不变性；

根据匹配半径，确定种子点在待配准影像金字塔层上的匹配区域，并读取该金字塔层上的所述匹配区域的灰度值；

根据搜索半径确定已变换到待配准影像坐标系下的所述感兴趣区域的对应搜索范围，并以待配准影像的所述匹配区域作为模板，利用相似性系数作为衡量指标在金字塔层上的所述对应搜索范围内进行灰度模板匹配；

将灰度模板匹配的结果作为下一层金字塔匹配的初始值，直到在金字塔底层的原始图像上找到种子点的精确的同名点；

配准单元设置成将种子点和对应的同名点作为影像配准的控制点数据，以实现待配准影像和基准影像的配准。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，粗匹配单元设置成通过下述方式对待配准影像和基准影像进行全局粗匹配，以来确定待配准影像和基准影像之间的仿射变换关系：

对接收的待配准影像和基准影像分别进行金字塔分解；

在金字塔的顶层，利用SIFT特征匹配算法进行全局快速匹配，得到多对全局匹配的同名点对；

利用所述多对全局匹配的同名点对，计算待配准影像和基准影像之间的仿射变换关系。