[发明专利]一种无人机载高光谱线阵列遥感影像的拼接方法

权利要求书

1.一种无人机载高光谱线阵列遥感影像的拼接方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、采集待拼接的高光谱遥感影像，并对其进行特征点的选取和匹配；

步骤2、基于匹配后的特征点选择图像变换模型进行图像配准，得到配准后的影像，具体过程为：

基于匹配后的特征点，以一条航带为基准，对另一条航带采用曲面样条函数法进行图像变换，得到相对位置正确的影像，即为配准后的影像；

其中，所述曲面样条函数法的公式表示为：

其中，a₀,a₁,a₂,F_i(i＝1,2，...，n)为待定系数；r_i²＝(x-x_i)²+(y-y_i)²；ε为调节曲面曲率大小的经验参数；

所述待定系数a₀,a₁,a₂,F_i(i＝1,2...，n)通过下列方程组求得：

其中，C_j是一个关于弹性系数的参数；

采用曲面样条函数法进行图像变换的具体过程为：

首先获得第一影像的特征点坐标为(x1，y1)、(x2，y2)…(xn，yn)，(n≥3)，依次对应第二影像的特征点坐标为(w1，v1)、(w2，v2)…(wn，vn)，并以所述第二影像为基准校正所述第一影像；

然后以(xi，yi，wi)和(xi，yi，vi)(i＝1，2，…n)两组数据为基础，构建矩阵方程，分别计算地理横坐标和地理纵坐标的拟合曲面系数W_w(x，y)和W_v(x，y)；

再对待校正的第一影像进行坐标变换，并用双线性内插法进行像素的重采样；

步骤3、基于所述配准后的影像对重叠区域进行羽化和颜色均衡处理，再进行基于像素的镶嵌得到拼接后的高光谱影像；

步骤4、基于带有地理坐标的面阵列正射影像对所述拼接后的高光谱影像进行地理配准，得到带有真实地理坐标的高光谱影像。

2.根据权利要求1所述无人机载高光谱线阵列遥感影像的拼接方法，其特征在于，所述步骤1的过程具体为：

首先采集待拼接的高光谱影像，并对航带进行裁剪和旋转；

基于处理过的航带选择特征同名点。

3.根据权利要求1所述无人机载高光谱线阵列遥感影像的拼接方法，其特征在于，在所述步骤3中，颜色均衡处理的过程为：

首先计算原图像的灰度级直方图；

然后获得原图像各灰度级的累积概率分布函数，并由此构造灰度转换函数；

再根据所述灰度转换函数将原图像所有像素灰度值映射到输出图像。

4.根据权利要求1所述无人机载高光谱线阵列遥感影像的拼接方法，其特征在于，在所述步骤3中，羽化处理的过程为：

设定I(i,j)为羽化后的新的图像灰度值；I₁、I₂为带拼接影像的图像灰度值，则有：

I(i，j)＝eI₁(i,j)+(1-e)I₂(i,j)(i,j)∈I₁∩I₂,0≤e≤1

其中，e为加权系数，设两幅影像的重叠区域在X轴方向上最大值和最小值分别为：x_max、x_min,则加权系数e表示为：

5.根据权利要求1所述无人机载高光谱线阵列遥感影像的拼接方法，其特征在于，所述步骤4的过程具体为：

以带有地理坐标的面阵列正射影像为参考影像，对拼接后的线阵列高光谱影像采用仿射变换模型进行地理配准，得到带有真实地理坐标的高光谱影像。

6.根据权利要求5所述无人机载高光谱线阵列遥感影像的拼接方法，其特征在于，采用仿射变换模型进行地理配准的具体过程为：

首先获得待配准的高光谱影像的特征点坐标，依次对应作为参考影像的正射影像的特征点坐标；

然后将待配准的高光谱影像坐标点对代入仿射变换模型中，采用最小二乘法解求模型未知参数；

再根据求得的变换模型将待配准的高光谱影像变换到与所述正射影像同一个坐标系下，并采用双线性内插法对像素值进行重采样。