[发明专利]大面阵亚米级夜景遥感影像的快速拼接方法

摘要

本发明涉及一种大面阵亚米级夜景遥感影像的快速拼接方法，包括以下步骤：步骤一：相对辐射校正；步骤二：去除孤立噪点；步骤三：基于RPC的无控区域网平差；步骤四：匀光匀色处理；步骤五：基于RPC的正射纠正及影像重采样。本发明采用大面阵亚米级夜景遥感影像的快速拼接方法，通过对原始影像进行相对辐射校正、影像去噪、基于RPC的无控区域网平差、匀光匀色基于RPC的正射纠正，以及影像重采样等处理获得大范围的夜景遥感拼接影像，并且通过GPU加速实现了算法的快速处理，既保证了算法的准确性，又极大的提高了处理速度，算法简单易行，容易在工程处理中直接应用。

主权项

一种大面阵亚米级夜景遥感影像的快速拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：相对辐射校正对原始夜景遥感影像各个像元辐亮度信息响应的量化值进行归一化校正的处理，降低或消除传感器各个探测元件响应差异，使探测元件对辐亮度的响应均匀一致；利用相对辐射定标的结果进行相对辐射校正；步骤二：去除孤立噪点首先，将原始数据分离出R、G、B三个波段的信息，对各个波段进行中值滤波，即Imed(R,G,B)＝medfilt(Iori)  (1)其中，Iori为原始数据，Imed为中值滤波的影像；其后，将滤除孤立噪点中值滤波图像进行二值化处理，即Ibw(R,G,B)＝im2bw(Imed(R,G,B),thre)  (2)其中，Ibw为二值化图像，thre为二值化处理的阈值；将二值化图像与原始数据进行逐点相乘，即Idenoise(i,j)＝Ibw(i,j)×Iori(i,j)  (3)其中，Idenoise为去噪后的图像，Idenoise(i,j)为图像第i行第j列的灰度值；步骤三：基于RPC的无控区域网平差对多点成像任务邻近景影像的重叠区域进行基于GPU的sift特征点提取及匹配，利用匹配结果对多帧夜景数据进行基于RPC的无控区域网平差，消除RPC中存在的误差；步骤四：匀光匀色处理对夜景影像进行Mask匀光和基于Wallis变换的匀色处理；采用Mask差值法匀光，利用高斯低通滤波法得到原始影像的背景影像后利用原始影像与背景影像进行相减操作，得到亮度分布均匀的影像，其相减操作采用式6所示的公式；Iout(x,y)＝Iin(x,y)‑Iback(x,y)+offset  (6)式6中offset是灰度偏移量；根据原始影像灰度级的最大值fmax、最小值fmin、平均值以及结果影像灰度最大值gmax、最小值gmin、平均值进行分段线性拉伸；拉伸公式由式7给出：g′(x,y)=f‾-fming‾-gmin·(g(x,y)-gmin)+fmingmin≤(x,y)<g‾fmax-f‾gmax-g‾·(g(x,y)-g‾)+f‾g‾≤g(x,y)≤gmax---(7)]]>式7中g(x,y)为匀光结果影像，g'(x,y)为对匀光结果影像拉伸处理后的影像；Wallis变换可以表示为：f(x,y)=[g(x,y)-mg]csfcsg+(1-c)sf+bmf+(1-b)mg---(8)]]>式8中g(x,y)和f(x,y)分别为原始影像和Wallis变换结果影像的灰度值；mg和mf分别为原始影像的局部灰度均值与标准偏差；sg和sf分别为结果影像局部灰度均值和标准偏差的目标值；c∈[0,1]为影像方差的扩展常数；b∈[0,1]为影像的亮度系数，当b→1时，影像均值被强制到mf，当b→0时，影像均值被强制到mg；步骤五：基于RPC的正射纠正及影像重采样对多点成像获取的夜景影像进行基于RPC的正射纠正，并对纠正后的影像进行重采样获取最终的拼接影像。