[发明专利]一种适用于SAR和光学影像的高效海冰运动提取方法及系统

权利要求书

1.一种适用于SAR和光学影像的高效海冰运动提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，影像预处理，包括将SAR影像的后向散射系数通过线性拉伸，转换为灰度影像，对光学影像各通道像素值进行加权平均获得单通道灰度影像；

步骤2，读入两幅预处理之后的影像，两幅影像具有重叠区域，且获取时间小于预设的时间段，利用改进ORB算法分别对两幅影像进行特征点提取，实现方式为，构建影像金字塔，确定每层影像需要提取的特征点数量，对每层影像进行规则格网划分，对每层影像每个格网内的影像块采用加速分段检测特征点提取方式进行特征点提取，再采用四叉树非极大抑制方法均匀选取每层影像指定数量的特征点；

步骤3，采用基于地理网格的匹配方法，对两幅影像的特征点进行匹配；所述基于地理网格的匹配方法，实现方式为按照地理网格对影像上的特征点进行分组，计算每个特征点所在网格的行列号，将行列号相同的特征点分为一组；按照海冰的最大漂移速度计算匹配半径，对两幅影像特征点进行匹配；

步骤4，根据匹配点对的位置以及两幅影像的时间差，计算初始海冰运动矢量；

步骤5，根据初始海冰运动矢量，按照指定空间分辨率规则地内插海冰运动矢量；

步骤6，针对内插所得海冰运动矢量和真实的海冰运动矢量存在的偏差，按照最大互相关方法进行精化；

步骤7，采用局部一致性滤波对精化后的海冰运动矢量场进行滤波，剔除错误的海冰运动矢量，获得海冰运动提取结果。

2.根据权利要求1所述的一种适用于SAR和光学影像的高效海冰运动提取方法，其特征在于：步骤2中采用改进ORB算法进行特征点提取时，每层影像每个格网内的影像块采用加速分段检测特征点提取方法进行特征点提取，包括首先采用较大阈值对格网内影像块进行特征点提取，如果没有提取到特征点则采用较小的阈值重新提取特征点。

3.根据权利要求1所述的一种适用于SAR和光学影像的高效海冰运动提取方法，其特征在于：步骤3中采用基于地理网格的特征点匹配方法中，按照海冰的最大漂移速度计算匹配半径实现如下，

其中，s_max为海冰的最大漂移速度，d_t为两影像之间的时间间隔，gsd为地理网格分辨率，ceil为向上取整函数。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种适用于SAR和光学影像的高效海冰运动提取方法，其特征在于：步骤7中采用局部一致性滤波方法对海冰运动矢量场进行滤波；局部一致性滤波考虑了运动矢量和周围运动矢量之间的差异性，对差异性大小进行判断，剔除差异性较大的运动矢量；通过对光学影像提取的海冰运动场进行滤波测试，局部一致性滤波取得了较好的效果。

5.一种适用于SAR和光学影像的高效海冰运动提取系统，其特征在于：用于实现如权利要求1-4任一项所述的一种适用于SAR和光学影像的高效海冰运动提取方法。