[发明专利]基于相位一致特征的多光谱图像配准检测修正方法

摘要

本发明属于一种基于相位一致特征的多光谱图像配准检测修正方法。一种无热化的红外光学镜头包括保护窗，其特征在于还包括同光轴顺次排列的入射镜、透镜、出射镜和衍射镜。使用本发明的效果是：在不增加测温反馈系统及机械调焦等机构的情况下，只依靠光学器件本身的配合就能达到下述性能：使用温度范围-40℃～60℃，焦距150mm，视场4.74°±1°，工作波段3.7μm～4.8μm，单调线性相对畸变≤1％，相对孔径≥1/2，后工作距23mm。尤其是-40℃～60℃大范围的温度应用范围是传统红外光学镜头在不增加测温反馈系统及机械调焦等机构的前提下不能达到的。

主权项

基于相位一致特征的多光谱遥感图像配准检测修正方法，包括下述步骤：(1)指定参考波段图像和待评价波段图像在同一组多光谱图像中指定任意一幅作为参考波段图像，其余图像作为待评价波段图像；(2)在参考波段图像和待评价波段图像中提取相位一致特征点在步骤(2)处理后的参考波段图像和其中一幅需要修正的待评价波段图像中提取特征点，特征点的数量范围为50～200个，特征点从步骤(2)中得到的图像中相位一致性由大到小的开始选取，取满预设特征点的数量；(3)计算相关系数阵S首先对每个特征点均以该点为中心取像素窗，像素窗的大小为7×7～15×15，参考波段图像和待评价波段图像中像素窗的大小必须一致，对每个参考波段图像中的像素窗均计算待评价波段图像中每个像素窗中的相关系数，该相关系数组成相关系数阵S；(4)计算参数T参数T为： T = a b x c d y 0 0 1 其中a、b、c、d、x、y均为待求参数，这几个参数按照下述方法计算得到。在步骤(3)中得到的S阵中取相关度最大的6个点，分别得到这6个相关系数对应的参考波段图像和待评价波段图像特征点，参考图像中的6个特征点的灰度值按照 x r 1 x r 2 x r 3 x r 4 x r 5 x r 6 y r 1 y r 2 y r 3 y r 4 y r 5 y r 6 1 1 1 1 1 1 的形式排列成A阵，待评价波段图像中的6个特征点的灰度值按照 x s 1 x s 2 x s 3 x s 4 x s 5 x s 6 y s 1 y s 2 y s 3 y s 4 y s 5 y s 6 1 1 1 1 1 1 的形式排列成B阵，设定TA＝B，求出T阵中的每个未知参数初值；(5)计算空间一致阵C对每个待评价波段图像特征点的坐标均计算经过T阵变换后的坐标值，检验变换后的坐标值与参考波段图像中每个特征点坐标的欧氏距离，若距离小于等于预设值则判定为1，大于预设值则判定为0，这些值构成空间一致阵C；(6)计算匹配矩阵M和新的变换模型T’参数令空间一致阵C与步骤(4)中计算得到的相关系数阵S点乘，得到的就是匹配矩阵M；用匹配矩阵M中的所有点按照步骤(4)的方法计算新的变换模型T’参数；(7)判定ΔT是否小于预设值令Δa＝a-a’，Δb＝b-b’，Δc＝c-c’，Δd＝d-d’，Δx＝x-x’，Δy＝y-y’，令 ΔT = Δ a 2 + Δ b 2 + Δ c 2 + Δ d 2 + Δ x 2 + Δ y 2 判断ΔT是否小于0.0001，若ΔT小于0.0001则执行步骤(8)，否则执行步骤(4)计算参数T，此时用于计算参数T的矩阵是匹配矩阵M；(8)对图像进行校正用匹配成功的匹配特征点对待评价波段图像进行现行校正，校正方法选用现有的线性校正方法。