[发明专利]真正射影像阴影检测与补偿方法、装置及存储介质

说明书

本申请公开了真正射影像阴影检测与补偿方法、装置和存储介质。真正射影像阴影检测与补偿方法，通过使用四叉树空间索引技术、影像金字塔技术、图像形态学技术、图像多尺度融合技术、距离反比加权技术、DSM建筑物边界提取技术等多种先进的技术手段与算法策略，经实践测试，处理效率较快，准确率较高，阴影补偿效果较好。

技术领域

本申请实施方式涉及无人机技术领域，尤其涉及一种真正射影像阴影检测与补偿方法、装置及存储介质。

背景技术

作为真正射影像制作的关键技术，影像的阴影检测(又称遮挡检测)与补偿处理，在计算机视觉领域，阴影检测更多的被称之为遮挡检测，检测遮挡的主要目的是试图发现三维目标的结构，而在航测数据处理领域，阴影检测的目的更多的侧重于补偿由于建筑物倾倒引起的测量盲区。盲区检测的完整性与正确性直接影响后续阴影补偿的处理的质量。在航测方面，通常一个架次采集的影像覆盖的地面范围是小则几公里大则几十公里，如此大的测区范围也对测区内阴影的检测效率提出了较高的需求。另外，由于建筑物遮挡区域通常光照强度不是太好，与非阴影区的纹理对比度与色调都差距较大，这也给阴影补偿带来了更大的挑战。

发明人在实现本申请的过程中发现，现有阴影检测算法效率较慢，准确度较低，阴影补偿算法效果也不是很理想。

发明内容

本申请根据现有技术真正射影像的阴影检测算法效率较慢，准确度较低，阴影补偿算法效果不是很理想的技术问题，提出一种真正射影像阴影检测与补偿方法、装置及存储介质。

本申请实施例提供一种真正射影像阴影检测与补偿方法，应用于无人机航测影像，包括如下步骤：

A：构建地理空间坐标系oXYZ，构建数字表面模型影像金字塔；

B：为数字表面模型覆盖的三维空间建立四叉树空间索引；

C：根据所述数字表面模型影像金字塔顶层和四叉树空间索引，逐像素计算所述航测影像每一像元位置的遮挡情况，生成粗尺度阴影掩模；

D：在所述数字表面模型影像金字塔底层提取建筑物几何边界掩模；

E：在所述航测影像原始像素尺度上，将所述粗尺度阴影掩模与建筑物几何边界掩模进行合并，生成初始阴影掩模；

F：对所述初始阴影掩模逐点检测掩模的有效性，剔除掩模中的误差点，快速生成高精度阴影掩模；

G：使用距离反比加权的方法在多个所述航测影像覆盖的整个测区内确定每一阴影斑块的最优与次优补偿纹理及其所在的影像；

H：循环选取每一幅所述航测影像，计算提取与该航测影像具有有效重叠区域的所有其他航测影像的所述高精度阴影掩模，并对重叠区域进行由大到小排序，针对每一幅影像的阴影掩模斑块，调整最优与次优补偿纹理以及其他航测影像的重叠区域的补偿纹理混合比例，进行多尺度融合处理，实现阴影斑块的无缝拼合。

可选地，所述步骤B中，为数字表面模型覆盖的三维空间建立四叉树空间索引具体包括：

B1：计算当前影像的地理坐标范围R_3D；

B2：所述当前影像对应的摄站点的平面坐标为投影中心，以所述投影中心和R_3D内最低高程点组成的三维点为原点将R_3D划分为四个子区域，并记录各子区域内的最大高程和最小高程；

B3：对所述四个子区域分别进行四等分，并记录各子区域的子区域内的最大高程和最小高程；

B4：迭代执行步骤B3，直到四叉树叶结点符合预设条件时，迭代终止。

可选地，所述步骤C：根据所述数字表面模型影像金字塔顶层和四叉树空间索引，逐像素计算所述航测影像每一像元位置的遮挡情况，生成粗尺度阴影掩模具体包括：