[发明专利]多/高光谱遥感图像波段间配准方法

说明书

本发明公开了一种多/高光谱遥感图像波段间配准方法，通过特征提取和计算分析，将不同波段的灰度特征以及图像空间特征相结合，解决多/高光谱图像波段间的配准问题，用于多光谱图像彩色合成和高光谱图像数据立方体合成的预处理，进而提升多/高光谱遥感数据的普适性。

技术领域

本发明涉及遥感数据处理技术领域，尤其涉及一种多/高光谱遥感图像波段间配准方法。

背景技术

随着遥感对地观测的日益发展，多/高光谱图像处理成为近年来成像技术及应用领域的热点之一，多/高光谱遥感图像作为遥感对地观测的重要手段，以其强大的地物精细划分能力而得到推广。对于遥感图像而言，图像配准是图像几何校正、图像拼接、彩色合成、超分辨率重建等图像处理操作中必不可少的预处理步骤，也是多/高光谱遥感影像进行后续数据应用的重要前期准备。

通常而言，高分辨率遥感图像的配准误差应在1个像素以内，否则由于不同颜色波段的图像叠加，会出现明显的颜色偏差。最常见的方法是通过选取明显的地物点作为特征匹配控制点进行匹配，配准之后的多源图像对应于实际地面上的同一区域。如果配准误差较大，会导致图像颜色失真，配准误差对于后续像素级的图像处理影响会尤为严重。

目前多/高光谱图像波段间的配准方案常采取普通图像配准方法，如SIFT特征配准等。但是，由于不同波长的光谱特性，使得多/高光谱图像波段间的配准不同于一般的图像配准，除了特征点的提取与匹配之外，还需考虑光谱对地物特征的影响。同一种地物可能在不同波段表现出不同的幅值，不同的亮度，甚至是不同的形态。因此应考虑将灰度匹配引入卫星载荷的多/高光谱图像配准流程。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对高分微纳卫星的多/高光谱遥感图像波段间配准方法，既能够得到较高的配准精度，又能够减少光谱畸变，使得卫星载荷数据具有更广泛的应用价值。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多/高光谱遥感图像波段间配准方法，包括：

获取n波段多光谱图像数据或者高光谱图像数据并预处理，获得n波段原始图像；

计算每一波段原始图像DN值的平均值，选出具有最大平均值对应的波段为参考图像X_Ref，剩余为待配准图像，每一波段待配准图像记为X_j，(j＝1,2,…,n)∩(i≠Ref)；

将参考图像与每一波段待配准图像分别进行图像增强处理，并对增强处理的每一波段待配准图像进行灰度匹配；

将灰度匹配后的每一波段待配准图像与参考图像进行特征点的计算，最后得到每一波段待配准图像与参考图像的坐标映射矩阵；

利用坐标映射矩阵计算仿射变换矩阵，并对每一波段待配准图像进行仿射变换，获得每一波段初配准图像；

将每一波段初配准图像与对应波段的待配准图像相结合，进行灰度匹配，获得每一波段最终配准结果。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过特征提取和计算分析，将不同波段的灰度特征以及图像空间特征相结合，解决高分微纳卫星多/高光谱图像波段间的配准问题，用于多光谱图像彩色合成和高光谱图像数据立方体合成的预处理，进而提升多/高光谱遥感数据的普适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种多/高光谱遥感图像波段间配准方法的流程图。

图2为本发明实施例提供的试验时所涉及的5个多光谱波段示意图；