[发明专利]高光谱卫星影像全谱段配准方法及介质

说明书

本发明涉及一种高光谱卫星影像全谱段配准方法及介质的技术方案，包括：对渐变式滤光片的高光谱卫星影像的所有谱段进行线性拉伸以及边窗滤波；对相邻谱段进行特征点提取以及匹配，得到粗匹配点对；根据粗匹配点对建立相邻谱段的粗仿射变换关系，得到精确匹配点对；根据精匹配点对构建Delaunay三角网；基于Delaunay三角网，选择一谱段作为基准普段，利用相邻谱段的仿射变换关系传递策略完成全谱段的配准。本发明的有益效果为：实现高光谱卫星影像全谱段的高精度配准。

技术领域

本发明涉及计算机及高光谱遥感卫星数据处理领域，具体涉及了一种高光谱卫星影像全谱段配准方法及介质。

背景技术

高光谱遥感技术具有光谱分辨率高、图谱合一的独特优点，是用很窄且连续的光谱通道对地物进行持续遥感成像的技术，其光谱分辨率高达纳米数量级，光谱通道数多达数十甚至数百个以上，而且各光谱通道间往往是连续的。高光谱遥感相对于传统遥感，能获得更多的光谱空间信息，已广泛应用于环境保护监测、海洋水质监测、林业资源监测、智能水利建设、精准农业服务、国土资源监测等多个领域。

在遥感影像处理中，影像配准是数据镶嵌、融合及进行后期应用的基础。影像配准技术主要有：基于区域的配准和基于特征的配准。基于区域的配准方法大多采用互相关法或傅立叶变换技术来实现，其局限性在于计算量大，难以处理灰度特性差异较大的图像；基于特征的配准方法，通过提取两幅图像的共同结构来实现，更适合遥感影像数据的配准。目前，影像配准的研究主要集中在多源影像之间的配准，对于高光谱影像谱段间的配准，相关成果较少。

对于采用渐变式滤光片的光谱成像仪来说，在其推扫成像过程中，不同谱段的成像时刻及地表反射存在差异，使得同一地物在不同谱段的成像位置和灰度响应存在较大差异，这种差异会导致非相邻谱段的特征匹配变得非常困难。同时，在卫星推扫成像过程中，受太空环境影响，卫星平台颤振和姿态抖动导致各谱段的同名点偏移不一致；此外，地形起伏也会导致不同谱段成像角度不一致，这两种局部偏差会使得单个变换模型很难补偿全局的几何变换关系，从而影响局部配准精度。由此可见，设计研发一个合理的高光谱卫星影像全谱段配准技术方法显得十分重要。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供了一种高光谱卫星影像全谱段配准方法及介质，实现了高光谱卫星影像全谱段的高精度配准。

本发明的技术方案包括一种高光谱卫星影像全谱段配准方法，其特征在于，该方法包括：S100，对渐变式滤光片的高光谱卫星影像的所有谱段进行线性拉伸以及边窗滤波；S200，对相邻谱段进行特征点提取以及匹配，得到粗匹配点对；S300，根据所述粗匹配点对建立相邻谱段的粗仿射变换关系，得到精确匹配点对；S400，根据所述精匹配点对构建Delaunay三角网；S500，基于所述Delaunay三角网，选择一谱段作为基准普段，利用相邻谱段的所述仿射变换关系传递策略完成全谱段的配准。

根据所述的高光谱卫星影像全谱段配准方法，其中S100包括：对渐变式滤光片的高光谱卫星影像的所有谱段进行2％线性拉伸。

根据所述的高光谱卫星影像全谱段配准方法，其中S200包括：通过分块策略对相邻谱段进行特征点提取以及匹配，其中特征点的提取通过尺度不变特征转换或加速稳健特征实现；以及，使用随机抽样一致算法找到最优的数学模型使得满足该模型的匹配点对个数最多，并剔除错误的匹配点对，得到正确的粗匹配点对。

根据所述的高光谱卫星影像全谱段配准方法，其中S300包括：将前谱段或后谱段分别作为参考谱段或待配准谱段，根据建立的粗仿射变换关系计算参考谱段中每个特征点对应的预测值，根据预测值与实际匹配点计算横坐标及纵坐标方向的差值以及均方根误差。