[发明专利]一种多源遥感卫星影像几何语义一体化处理方法和系统

权利要求书

1.一种多源遥感卫星影像几何语义一体化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，标准景遥感影像的语义信息预提取，包括从标准景遥感影像中提取云、水面、冰雪、云影、建筑物和树木地物覆盖范围掩膜图，定义为和选择相应的二值图，通过“或运算”为每一幅标准景影像合成同一影像范围的“不稳定地物掩膜图”、“非地面地物掩膜图”和“弱光谱或纹理质量掩膜图”；

其中“不稳定地物覆盖掩膜图”中值为1的区域对应云、水面和冰雪，即随时间、季节因素的变化快速发生变化地物；

“非地面地物覆盖掩膜图”中值为1的区域对应建筑物和树木，即高于地面的地物；

“弱光谱或纹理质量范围掩膜图”中值为1的区域对应云、云影和冰雪，即光谱或纹理质量不稳定的地物；

步骤2，结合步骤1中提取的语义信息，实现多源遥感影像几何定向模型的精校正，利用精校正的几何定向模型对遥感影像进行正射纠正得到正射影像；

步骤3，利用步骤1中提取的语义信息实现多源遥感影像的合成；

步骤3的具体实现方式如下，

步骤3.1，语义信息辅助的多源光学卫星影像匀光匀色

根据影像的地理信息，统计影像间的邻接关系，使用线性变换过程拟合色彩信息调整的过程，其中a，b是匀色的线性变换系数，t是像素索引，h和h′是匀色前后影像，

h′_t＝a*h_t+b

假设匀色后重叠区域不同影像灰度均值方程相等，且校正前后影像色彩差异尽可能小，建立匀色误差方程，

其中，δ_M,δ_v分别是待优化的均值误差和方差误差，ij是影像索引，M，V分别是影像的均值和方差，a和b是线性变换系数；统计均值方差时，落入“弱光谱或纹理质量掩膜图”区域的统计结果为不可靠结果，不纳入统计，最后，求解匀色误差方程，得到每张影像的匀色线性变换系数后，对影像各通道的灰度值进行变换处理，实现匀光匀色；

步骤3.2，语义信息辅助的多源光学卫星影像镶嵌线自动生成

根据测区影像分布和重叠关系，构建镶嵌网，对于镶嵌网中的每一段镶嵌线，定义镶嵌线两边的影像分别为和定义两张影像对应的“非地面地物掩膜图”分别为和通过动态规划的方式优化镶嵌线，优化目标为：

其中，α和β分别是两种代价的权重，满足α+β＝1，α越大，则纹理一致性代价的权重越高，α越小，则非地面地物覆盖图的代价越高，即镶嵌线穿越非地面地物覆盖范围的代价越高；是影像和同名位置的纹理一致性代价，其中，点p处的纹理一致性代价计算方法为：

其中，NCC(p)为影像和上，以位置p为中心的5×5图像窗口中的归一化相关系数；

步骤3.3，多源遥感卫星影像合成

对每一景匀光匀色处理后的影像，根据其对应的多边形覆盖范围将匀光匀色后的影像覆盖到对应的合成影像位置，从而生成多源遥感合成影像；

步骤4，在步骤1中提取的语义信息辅助下，在步骤3中得到的大范围多源合成影像中提取精细语义信息，获得高地理精度的语义信息覆盖图。

2.如权利要求1所述的一种多源遥感卫星影像几何语义一体化处理方法，其特征在于：步骤1中“不稳定地物掩膜图”、“非地面地物掩膜图”和“弱光谱或纹理质量掩膜图”的具体表达式如下，

通过云、水面和冰雪地物覆盖二值图，合成“不稳定地物掩膜图”；

其中，掩膜二值图合成方法如下，对于图像和的合成图中的某一点(x,y)，其值为：

通过建筑物和树木高于地面的地物覆盖二值图，合成“非地面地物掩膜图”；

通过云、云影和冰雪光谱或纹理质量不稳定的地类覆盖二值图，合成“弱光谱或纹理质量掩膜图”；