遙感影像與地理信息數據的配準方法
2023-05-26 14:47:06
專利名稱：遙感影像與地理信息數據的配準方法
技術領域：
本發明涉及地理信息數據處理領域，特別涉及一種遙感影像與地理信息數據的配準方法。
背景技術：
衛星遙感影像幾何糾正是遙感應用中的一個基礎處理步驟。在遙感影像幾何糾正過程中，地面控制點的選取是一項非常耗時的步驟。現有的獲取地面控制點的方式主要包括如下幾種從數字地形圖上選取；從已有的正射影像圖上獲取；利用全球定位系統或傳統的野外測量方法獲取。隨著地理信息資料庫的建設，從數字地形圖中獲取地面控制點已經逐漸成為趨勢。從數字地形圖中獲取地面控制點主要分為人工提取同名控制點和通過自動匹配尋找待糾正圖像和參考基準圖像之間的同名點兩種。但是，人工對照遙感影像和數字地形圖而選取同名控制點的費時、費力，且由於操作者經驗不同，容易導致遙感影像幾何糾正結果誤差。對於第二種方法，即通過自動匹配尋找待糾正圖像和參考基準圖像之間的同名點，具體而言可以分為兩大類(1)基於一定大小局部區域灰度相關技術的方法，該方法有時為了增加匹配的可靠性，在處理過程中加入幾何約束條件；(2)基於特徵的匹配方法，即從遙感影像中提取一些特徵替代影像灰度來確定同名點。現有基於特徵匹配的提取方法大多是基於特徵點或特徵線，這就導致完成整個遙感圖像特徵提取需要巨大的計算量。更多關於遙感影像幾何糾正的技術方案可以參考公開號為CN 101685539的中國專利。
發明內容
本發明解決的是現有技術中遙感圖像和地理信息數據匹配計算量大的問題。為了解決上述問題，本發明技術方案提供一種遙感影像與地理信息數據的配準方法，所述方法包括確定幾何變換參數；獲取地理信息數據中的多邊形；預測所述地理信息數據中的多邊形在遙感圖像上的同名點的位置；基於所述遙感圖像上的同名點提取同名多邊形特徵；獲取相似特徵量；判斷所述地理信息數據中的多邊形與所述同名多邊形是否相似，若是，則提取所述地理信息數據中的多邊形的重心作為控制點。所述遙感影像與地理信息數據的配準方法還包括在所述確定幾何變化參數之前，預處理所述地理信息數據。所述預處理所述地理信息數據包括從所述地理信息數據中選取面狀地物，提取表達所述面狀地物的幾何形狀的多邊形；對所述多邊形進行篩選；獲取篩選後的所述多邊形的相似特徵量；確定所述多邊形的標識點。所述相似特徵量包括所述多邊形最小外接矩形的面積、所述多邊形最小外接矩形的寬和高、所述多邊形的面積、所述多邊形的周長和/或所述多邊形的形狀。
所述的遙感影像與地理信息數據的配準方法還包括提供誤差閾值；獲取所述控制點的誤差；若所述控制點誤差超出所述誤差閾值，則剔除所述控制點。與現有技術相比，本發明技術方案具有遙感影像與地理信息數據的配準精度高，計算量小的優勢。
圖1是本發明實施方式的遙感影像與地理信息數據的配準方法的流程圖。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。在以下描述中闡述了具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以多種不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣。因此本發明不受下面公開的具體實施方式
的限制。本發明技術方案提供一種遙感影像與地理信息數據的配準方法。參閱圖1，圖1是本發明實施方式的遙感影像與地理信息數據的配準方法的流程圖。所述遙感影像與地理信息數據的配準方法包括
SlO :確定幾何變換參數；
S20 :獲取地理信息數據中的多邊形；
S30 :預測所述地理信息數據中的多邊形在遙感圖像上的同名點的位置；
S40 :基於所述遙感圖像上的同名點提取同名多邊形特徵；
S50 :獲取相似特徵量；
S60 :判斷所述地理信息數據中的多邊形與所述同名多邊形是否相似，若是，則提取所述地理信息數據中的多邊形的重心作為控制點。所述遙感影像與地理信息數據的配準方法還包括在所述確定幾何變化參數之前，預處理所述地理信息數據。具體而言，所述預處理所述地理信息數據包括
從所述地理信息數據中選取面狀地物，提取表達所述面狀地物的幾何形狀的多邊形。區域是圖像上具有灰度強相關性的像素集合，區域內的像素具有某一個相似屬性，如灰度值、文庫等。區域把圖像分割成一些具有明顯特徵的不同部分，相對點特徵和線特徵而言，區域特徵具有更明顯區別於周圍像素的特徵，包含更豐富的特徵信息。本領域技術人員知曉，給定一個生長的種子點，預定一個灰度一致性閾值，當種子點的灰度值差異小於所述閾值，則認為該像素與種子點屬於同類地物，反之則屬於不同類地物。對所述多邊形進行篩選。獲取篩選後的所述多邊形的相似特徵量。所述相似特徵量包括所述多邊形最小外接矩形的面積、所述多邊形最小外接矩形的寬和高、所述多邊形的面積、所述多邊形的周長和/或所述多邊形的形狀。上述相似特徵量組成了由粗到細的相似特徵量集合，雖然單就每個相似特徵量而言不能唯一確定同名多邊形，但一組相似特徵量就可以儘可能縮小特徵範圍，上述縮小後的特徵範圍與步驟SlO中確定幾何變換參數結合，即可唯一確定同名多邊形。確定所述多邊形的標識點。
所述的遙感影像與地理信息數據的配準方法還包括提供誤差閾值；獲取所述控制點的誤差；若所述控制點誤差超出所述誤差閾值，則剔除所述控制點。以上公開了本發明的多個方面和實施方式，本領域的技術人員會明白本發明的其它方面和實施方式。本發明中公開的多個方面和實施方式只是用於舉例說明，並非是對本發明的限定，本發明的真正保護範圍和精神應當以權利要求書為準。
權利要求
1.一種遙感影像與地理信息數據的配準方法，其特徵在於，所述方法包括確定幾何變換參數；獲取地理信息數據中的多邊形；預測所述地理信息數據中的多邊形在遙感圖像上的同名點的位置；基於所述遙感圖像上的同名點提取同名多邊形特徵；獲取相似特徵量；判斷所述地理信息數據中的多邊形與所述同名多邊形是否相似，若是，則提取所述地理信息數據中的多邊形的重心作為控制點。
2.如權利要求1所述的遙感影像與地理信息數據的配準方法，其特徵在於，所述方法還包括在所述確定幾何變化參數之前，預處理所述地理信息數據。
3.如權利要求2所述的遙感影像與地理信息數據的配準方法，其特徵在於，所述預處理所述地理信息數據包括從所述地理信息數據中選取面狀地物，提取表達所述面狀地物的幾何形狀的多邊形； 對所述多邊形進行篩選；獲取篩選後的所述多邊形的相似特徵量；確定所述多邊形的標識點。
4.如權利要求3所述的遙感影像與地理信息數據的配準方法，其特徵在於，所述相似特徵量包括所述多邊形最小外接矩形的面積、所述多邊形最小外接矩形的寬和高、所述多邊形的面積、所述多邊形的周長和/或所述多邊形的形狀。
5.如權利要求1所述的遙感影像與地理信息數據的配準方法，其特徵在於，所述方法還包括提供誤差閾值；獲取所述控制點的誤差；若所述控制點誤差超出所述誤差閾值，則剔除所述控制點。
全文摘要
一種遙感影像與地理信息數據的配準方法，所述方法包括確定幾何變換參數；獲取地理信息數據中的多邊形；預測所述地理信息數據中的多邊形在遙感圖像上的同名點的位置；基於所述遙感圖像上的同名點提取同名多邊形特徵；獲取相似特徵量；判斷所述地理信息數據中的多邊形與所述同名多邊形是否相似，若是，則提取所述地理信息數據中的多邊形的重心作為控制點。本發明技術方案具有遙感影像與地理信息數據的配準精度高，計算量小的優勢。
文檔編號G06F17/30GK103049535SQ20121056934
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日
發明者王騰, 唐小晨 申請人:青島盛嘉信息科技有限公司