[发明专利]一种遥感图像无缝镶嵌拼接线的生成方法

说明书

技术领域

本发明属于图像数据处理领域，具体涉及一种遥感图像无缝镶嵌 时拼接线的全自动生成方法。

背景技术

遥感图像镶嵌是将两幅或多幅遥感图像(它们有可能是在不同的 成像条件下获取的)拼在一起，构成一幅整体图像的技术过程。在遥 感影像处理中，为了获得更大范围的地面影像，通常需要将多幅(景) 遥感图像拼成一幅影像图，在这个过程中，图像镶嵌是非常重要的一 步。目前较新且效果较好的遥感图像无缝镶嵌方法主要是以羽化 (Feathering)为代表的无缝镶嵌，(参见文献：朱述龙，钱曾波.遥 感影像镶嵌时拼接缝的消除方法[J].遥感学报，2002，6 (3)：183-187)。以羽化为代表的无缝镶嵌算法中最重要的一步是拼 接线的选择，拼接线的选择直接影响着镶嵌结果的好坏。目前国内外 常用软件(如ERDAS，ImageInfo等)根据重叠区的几何形状(四边形) 来自动生成拼接线，针对某些不规则重叠区域则需手动生成拼接线。 同时，拼接线是为了充分利用重叠区来进行两幅图像的平滑过渡，因 此最优的拼接线应将重叠区分成最均匀的两块，而目前所有的拼接线 自动生成算法均不能满足这一要求。另外，由于不同时相的遥感图像 亮度会有较大差异，直方图匹配(参考文献：Rafael C. Gonzalez.Richard E.Wood.Digital Image Processing Second Edition[M].Boston：Addison-Wesley Longman Publishing Co. 1992)技术经常用来调整两幅图像的亮度差异。

发明内容

本发明提出一种遥感图像自动无缝镶嵌拼接线的全自动生成方 法，解决现有方法因无法自动生成最优拼接线造成镶嵌效果不佳，或 无法全自动镶嵌的问题。

本发明的一种遥感图像无缝镶嵌拼接线生成方法，对于多幅图像 的镶嵌可以分解为两两镶嵌。本发明提出一种自动双轮廓收缩算法用 于生成最优接边线。该算法无需人工干预，可以快速有效的生成最优 的拼接线。

一种遥感图像无缝镶嵌拼接线的生成方法，用于具有重叠区的两 幅相邻的输入图像I₁，I₂的镶嵌，具体步骤为：

(1)初始化双轮廓：定义四种图像像素点的状态分布为 STA_A，STA_B，STA_UNKNOW，STA_NULL，对于只属于输入图像I₁有效区 域的像素，设置其状态为STA_A，对于只属于输入图像I₂有效区域的 像素，设置其状态为STA_B，对于无效区域的像素，设置其状态为 STA_NULL；对于同时属于I₁和I₂的有效区域内的像素设置状态为 STA_UNKNOW，上述两幅图像I₁，I₂中具有不同状态的各像素分别构成 四个不同的状态区域，并得到由该四个状态区域组成的一幅状态图， 状态为STA_A的像素构成的状态区域与状态为STA_UNKNOW的像素构 成的状态区域UNKNOW的交界，以及状态为STA_B的像素构成的状态 区域与所述状态区域UNKNOW构成的状态区域的交界，称为所述状态 图的两个初始轮廓，即完成所述状态图双轮廓的初始化；

(2)自动收缩：将上述两个初始轮廓按照以下方式进行收缩， 即分别统计每个状态为STA_UNKNOW的像素的邻域像素中状态为STA_A 和STA_B的像素个数numA和numB，并进行如下运算：

其中，S_u表示状态为STA_UNKNOW的像素运算一次以后的状态，重复上 述运算过程，直到所述状态图中无状态为STA_UNKNOW的像素，此时， 两个初始轮廓线合并为一条轮廓线；

(3)拼接线提取：对于每一个状态为STA_B的像素点，统计其邻 域像素中状态为STA_A的个数numA′，并进行如下处理：

其中S_B表示状态为STA_B的像素运算一次以后的状态，STA_MID 为设定的第五种图像像素点状态，

得出的所有状态为STA_MID的像素点即形成为所述无缝镶嵌的 拼接线。