[发明专利]一种免控制点的遥感影像坐标转换方法

说明书

本发明公开了一种免控制点的遥感影像坐标转换方法，包括获取源坐标系下的格网矢量数据及遥感影像，并将该格网矢量数据转成目标坐标系下的格网；源格网坐标系下的源纠正点选取；源纠正点与同名目标纠正点匹配；遥感影像纠正配准；获取源坐标系及目标坐标系下的两套控制点；获取目标坐标系下，影像范围内的控制点及坐标，用于检验转换完成的影像的精度；根据控制点坐标对转换完成的遥感影像进行精度检验。为了实现遥感影像高精度、高效率地进行坐标转换，本发明提供一种免控制点的方法进行遥感影像坐标转换，通过采用规则或不规则格网对影像进行几何纠正，实现航空影像的坐标转换，在保证精度的前提下大大提高了效率。

技术领域

本发明涉及一种遥感影像坐标转换方法，属于图像处理领域，尤其涉及一种免控制点的遥感影像坐标转换方法。

背景技术

遥感影像是指利用卫星或航空器上安置专用航空摄影仪，从空中对地面或空中目标进行拍摄所获得的影像。按摄影目标和方向的不同，可划分为垂直摄影、倾斜摄影和对空摄影。能减少野外作业量，减轻劳动强度，并且不受地理环境条件的限制，具有快速、精确、经济等优点。广泛用于测绘地图、地质、水文、矿藏和森林资源调査、农业产量评估及大型厂矿和城镇的规划、铁路、公路、高压输电线路和输油管线的勘察选线、气象预报和环境监测等,也可用于航空侦察、新闻报道和拍摄电影、电视片。而这些遥感影像是基于某一地方测绘基准或国家统一的测绘基准的，当地方测绘基准发生变化，或者为了适应数字区域的发展需要，须将已有的影像成果转换到某一测绘基准中去，这就牵涉影像的坐标系转换。

现有的遥感影像坐标转换方法主要包括以下几种：(1)平移变换法，通过影像平移实现坐标转换，但当变换中央子午线时，坐标平移已经不能满足成果精度与接边精度要求。(2)相似变换法，通过平移、旋转、尺度伸缩等变换，加以重采样实现坐标的转换。(3)仿射变换法，通过解算两个坐标系间的仿射转换关系加以重采样实现坐标的转换。但重采样会对影像纹理信息有所损失，且仿射变换存在侧方拉伸，地物相对位置关系发生较大变化，高频信息丢失较相似变换更严重。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种免控制点的遥感影像坐标转换方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种免控制点的遥感影像坐标转换方法，方法的步骤包括：

步骤S1、获取源坐标系下的格网矢量数据及遥感影像，并将该格网矢量数据转成目标坐标系下的格网；格网将区域空间切分为多个格网单元，每一个格网单元对应一个空间范围；

步骤S2、源格网坐标系下的源纠正点选取；首先将遥感影像与源坐标格网叠加，使格网范围完全覆盖到遥感影像，再根据格网选取结点作为源纠正点；

步骤S3、源纠正点与同名目标纠正点匹配；将选取的源纠正点与目标坐标系下的同名目标纠正点一一匹配；

步骤S4、遥感影像纠正配准；将选取的源纠正点与目标纠正点进行纠正配准，生成坐标转换文件；

步骤S5、获取源坐标系及目标坐标系下的两套控制点；获取目标坐标系下，影像范围内的控制点及坐标，用于检验转换完成的影像的精度；

步骤S6、根据控制点坐标对转换完成的遥感影像进行精度检验。

所述步骤S1中选取的格网为形状规则的格网或形状不规则的格网；格网将区域空间切分为规则或不规则的格网单元。

进一步地，所述形状规则的格网包括正方形、矩形以及三角形。

所述步骤S4中纠正配准的方法为：

纠正配准采用平面四参数转换模型，其矩阵表达式为：

代数表达式为：