[发明专利]一种面向高层地物的异源高分遥感影像配准方法

权利要求书

1.一种面向高层地物的异源高分遥感影像配准方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)分别对参考影像和待配准影像进行阴影检测和高层地物筛选；

(2)分别对参考影像和待配准影像提取相位一致性特征点；

(3)对步骤(2)提取的相位一致性特征点集进行配准；

(4)对待配准影像运用仿射变换式，并采用双线性插值完成粗配准；在粗配准基础上，采用小三角面元微分纠正，实现精配准；

在步骤(2)中，使用Log-Gabor滤波器在频域对图像进行不同尺度和方向的滤波处理，利用滤波后图像的幅值和相位信息，计算出图像各像素的相位一致性值：

上式中，PC(x,y)表示影像上像点(x,y)相位一致性的强度幅值，W_o(x,y)是基于频率分布的权重系数加权项，A_so(x,y)为像点在Log-Gabor滤波器特定尺度s和方向o上的振幅；ΔΦ_so(x,y)为相位偏移；T为噪声阈值；ε为避免除数为0的常数；符号表示值为正时取本身，否则取0；

对于每一个特定Log-Gabor滤波器方向o，将所有尺度下的卷积结果都带入上式，计算出每个特定方向o下的相位一致性测度，并计算得出相位一致最大矩M和相位一致最小矩m，两者分别用于边缘提取与角点提取：

a＝∑(PC(o)cos(o))²

b＝2∑(PC(o)cos(o))(PC(o)sin(o))

c＝∑(PC(o)sin(o))²

其中，PC(o)为特定方向o下的相位一致性测度；

步骤(3)的具体过程如下：

(301)对于每一个提取的特征点，在周围9种图块内，基于各方向相位一致性测度构建特征描述符；统计各图块内阴影面积大小，引入阴影面积加权特征向量距离以排除阴影干扰；采用双向匹配法，完成同名点对匹配，获得匹配点对集；

(302)采用RANSAC随机一致性检验，并针对高层地物上的同名点对设计变换误差自适应惩罚因子，通过变换误差自适应惩罚因子修正高层地物上同名点对变换误差，以降低高层地物空间变化差异对映射方程的影响；

滤除错误点对并估计仿射变换式参数，确定空间仿射变换式的形式：

其中，(X,Y)和(X′,Y′)分别为待配准影像和参考影像的坐标，λ为尺度缩放因子，θ为影像的相对旋转角，(c,r)为图像在二维平面的相对平移量。

2.根据权利要求1所述面向高层地物的异源高分遥感影像配准方法，其特征在于，在步骤(1)中，进行阴影检测的方法如下：

将彩色的RGB图像转换为HSV图像，在获得色调H、饱和度S和明度V三个分量的基础上，使用迭代法获得最佳分割阈值，并将每一个像素灰度与最佳分割阈值进行比较，获得阴影像素；接着对图像进行形态学闭运算，将细微阴影区域连通化，在此基础上，对阴影区域进行筛除，筛除阴影面积和阴影长宽比不在设定值范围内的阴影区域，得到正确阴影区域。

3.根据权利要求1所述面向高层地物的异源高分遥感影像配准方法，其特征在于，在步骤(1)中，采用种子点区域生长分割算法，将阴影区域沿阴影方向平移获得带有相对高度信息的种子点，并进行区域生长分割，筛选出相对应的高层地物对象。