[发明专利]基于视频卫星影像和范围矢量的局部正射校正方法

说明书

基于视频卫星影像和范围矢量的局部正射校正方法，涉及卫星影像处理技术领域。解决现有正射校正过程中，单个影像直接定位有误差，定位精度差，并且拍摄的影像会存在俯仰角和侧摆角，生成的正射影像存在特征遮挡现象等问题，本发明通过使用具有多个拍摄视角的视频卫星影像数据，挑选俯仰角和侧摆角都很小的影像进行正射校正，通过对视频单帧影像生成中间正射影像，并将中间正射影像与参考底图影像进行匹配获取连接点，结合辅助DEM构建控制点信息，解算像方补偿参数模型，匹配过程中使用傅里叶梅林变换匹配，获取高精度均匀分布的连接点。本发明的校正方法避免人工编辑，节约时间成本和人力成本。

技术领域

本发明涉及卫星影像处理技术领域，具体涉及一种基于视频卫星影像和范围矢量的局部正射校正方法。

背景技术

在正射校正过程中，通常并不需要整个影像覆盖区域的正射影像，而是需要某个局部区域内的正射影像，因此需要在生成正射校正影像后再根据范围矢量进行人工裁剪，获取局部区域，需要通入大量人力和时间成本，并且，单个影像直接定位有误差，定位精度不高，并且拍摄的影像会存在俯仰角和侧摆角，生成的正射影像存在特征遮挡现象。

由长光卫星技术有限公司自主研制的“吉林一号”系列视频卫星分辨率达到了米级，影像尺寸达到了12k×5k，其成像模式为凝视成像，可以长时间以不同角度对地面同一区域进行拍摄成像，获取卫星视频，该视频是由不同角度的视频单帧影像组成，挑选俯仰角和侧摆角都较小的影像进行正射校正，可以获取高质量的正射校正影像；在生产过程中，并不需要影像覆盖的所有区域，因此在生成正射校正后需要进行人工编辑，裁剪出所需要的范围矢量覆盖区域，消耗大量的时间和人力成本。

目前，行业内还没有人将范围矢量与视频卫星影像联合进行正射校正，并且在校正过程中进行全自动化局部生产处理。现有技术都是先生成正射影像，在通过商业软件，将正射影像和范围矢量一起进行人工编辑进行裁剪，生成范围矢量覆盖区域内的正射影像。目前并没有看到将范围矢量、参考影像和视频单帧影像一起进行自动化处理生成局部正射校正影像的方法。因此，需要研究一种基于视频卫星影像和范围矢量的全自动局部正射校正方法。

发明内容

本发明为解决现有正射校正过程中，单个影像直接定位有误差，定位精度差，并且拍摄的影像会存在俯仰角和侧摆角，生成的正射影像存在特征遮挡现象等问题，提供一种基于视频卫星影像和范围矢量的局部正射校正方法。

基于视频卫星影像和范围矢量的局部正射校正方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、选取视频单帧影像，并对所述视频单帧影像进行处理，获得待处理影像；

步骤二、将所述待处理影像确定外接矩形的范围作为覆盖范围，建立中间正射影像，并对所述中间正射影像进行处理获得一致性中间正射影像：

步骤三、获取匹配点坐标，具体步骤如下：

步骤三一、在所述一致性中间正射影像上选取均匀分布的N个像素点作为参考点，根据一致性中间正射影像的地理参考信息解算N个像素点对应的经纬度坐标；

步骤三二、根据参考底图的地理参考信息将经纬度坐标转换为参考底图上对应的N个匹配点；以步骤三一中每一个参考点为中心，在一致性中间正射影像上取像素个数为m0×n0的图像子块，以每个匹配点为中心，在参考底图上取像素个数为m0×n0的图像子块；

步骤三三、将步骤三二中每个参考点的图像块与对应匹配点的图像块进行傅里叶梅林变换匹配；

步骤四、解算像方补偿参数模型，具体过程为：

步骤四一、为待处理的视频单帧影像设置一组像方补偿参数，用于消除视频单帧影像的系统误差；

步骤四二、将一致性中间正射影像上提取的匹配点坐标转换为待处理的视频单帧影像上的对应坐标，然后与控制点信息和像方补偿参数进行联合平差，解算并保存像方补偿参数模型的参数值；