[发明专利]基于仿射相机模型的卫星遥感图像快速重建方法及装置

权利要求书

1.一种基于仿射相机模型的卫星遥感图像快速重建方法，其特征在于，包括：

对目标场景的遥感数据集进行图像分类，得到N个图像子集；其中，每个所述图像子集包括同一时间周期内不同视角的遥感图像，N是大于等于1的整数；

将每个所述图像子集中的每个图像裁剪为一组具有重叠区域的预设尺寸图像块；

分别计算出每个所述图像子集中每个预设尺寸图像块对应的三维仿射点云；

基于所述每个所述图像子集中每个预设尺寸图像块对应的三维仿射点云，分别计算得到每个所述图像子集中每个预设尺寸图像块对应的相机在统一的全局仿射坐标系下的全局仿射运动矩阵；

基于所述全局仿射运动矩阵和预设数量的地面控制点，分别得到每个所述图像子集对应的三维欧式结构；

基于每个所述图像子集对应的三维欧式结构，得到所述目标场景的三维欧式结构；

其中，所述分别计算出每个所述图像子集中每个预设尺寸图像块对应的三维仿射点云，包括：

依据尺度不变的特征检测算法SIFT提取每个所述预设尺寸图像块的关键点；

基于不同预设尺寸图像块之间各关键点的对应关系，确定多个相互匹配的图像对；

通过多视图几何中的因式分解算法求取每个图像对中每个所述预设尺寸图像块对应的三维仿射点云；

其中，所述基于所述每个所述图像子集中每个预设尺寸图像块对应的三维仿射点云，分别计算得到每个所述图像子集中每个预设尺寸图像块对应的相机在统一的全局仿射坐标系下的全局仿射运动矩阵，包括：

根据预设尺寸图像块之间的重叠区域或公共区域，构建无向图；其中，所述无向图的节点表示一个所述图像对，所述无向图的边表示同一条边连接的两个节点对应的所述图像对之间存在重叠区域或公共区域；

根据所述无向图，通过构建等式求解所述无向图中每个节点对应的绝对仿射变换矩阵；

根据每个节点对应的绝对仿射变换矩阵，将各预设尺寸图像块对应的三维仿射点云注册到统一的全局仿射坐标系下，得到所述图像子集对应的地面场景的稀疏仿射结构；

利用所述稀疏仿射结构的稀疏仿射点云和预设尺寸图像块之间的投影关系计算每个预设尺寸图像块对应的相机的初始全局仿射运动矩阵；

对所述稀疏仿射点云和所述初始全局仿射运动矩阵进行捆绑调整优化，得到每个预设尺寸图像块对应的全局仿射运动矩阵。

2.根据权利要求1所述的基于仿射相机模型的卫星遥感图像快速重建方法，其特征在于，所述基于所述全局仿射运动矩阵和预设数量的地面控制点，分别得到每个所述图像子集对应的三维欧式结构，包括：

利用已有的仿射立体校正算法和立体匹配算法获取所述图像子集中所有所述预设尺寸图像块之间的稠密匹配关系；

根据所有所述预设尺寸图像块之间的稠密匹配关系和每个预设尺寸图像块对应的全局仿射运动矩阵，通过仿射三角测量计算得到所述图像子集对应的地面场景的稠密仿射点云；

对于所述稠密仿射点云，通过计算一个全局仿射变换矩阵将所述稠密仿射点云升级为所述三维欧式结构。

3.根据权利要求1所述的基于仿射相机模型的卫星遥感图像快速重建方法，其特征在于，所述基于每个所述图像子集对应的三维欧式结构，得到所述目标场景的三维欧式结构，包括：

生成每个所述图像子集对应的三维欧式结构的地面高程图；

利用融合地面高程图的方法，配准并融合所有所述地面高程图，得到所述目标场景的三维欧式结构。