[发明专利]航空图像中阴影投影方向的获取方法

摘要

一种航空图像中阴影投影方向的获取方法，将阴影线是否与物体轮廓相切作为判定有效阴影线的判据，首先对图像中的所有房屋和与该房屋相连的阴影线进行逐一判断，确定每一房屋所对应的有效阴影线，然后将房屋相邻的阴影区域中包含有效阴影线数目最多的阴影区域判定为该房屋的对应阴影区域，并根据形心计算房屋与对应阴影区域的相对位置矢量，最后对图像中的有效阴影线进行直线拟合，并确定有效阴影线在图像坐标系中的方向矢量，进而确定该图像在图像坐标系下的阴影投影方向。本发明方法简单灵活，可以在光照参数和拍摄参数未知的情况下，根据图像自身上下文信息得到图像的光照方向参数，提高了航空图像理解的灵活性和自动性。

主权项

1、一种航空图像中阴影投影方向的获取方法，其特征在于包括如下具体步骤：1)有效阴影线判断：将阴影线是否与物体轮廓相切作为判定有效阴影线的判据，对航空图像中的所有房屋和与房屋相连的阴影线进行逐一判断，对于某一房屋和所有与该房屋相连的阴影线，将与该房屋轮廓相切的阴影线判定为该房屋的有效阴影线，而将与该房屋其它部位相连的阴影线判定为无效阴影线；2)房屋的对应阴影区域判断：对与房屋相邻的每一阴影区域中所包含的有效阴影线的数目进行统计，将包含有效阴影线数目最多的阴影区域判定为该房屋的对应阴影区域；3)确定房屋与对应阴影区域的相对位置矢量：分别计算房屋与其对应阴影区域的形心在图像坐标系中的矢量位置，将从房屋形心到其对应阴影形心的方向矢量记作房屋与对应阴影区域的相对位置矢量，并由此确定出房屋-阴影相对位置矢量的方向，即该矢量与x轴正方向的夹角；4)图像坐标系中阴影线方向矢量的确定：利用直线方程对图像中所有房屋的有效阴影线逐一进行直线拟合，结合阴影线的直线方程和房屋-阴影相对位置矢量的方向，确定阴影线的矢量方向角，即阴影线的矢量方向与x轴正方向的夹角，根据阴影线的直线方程和矢量方向角确定该阴影线在图像坐标系中的方向矢量；5)阴影投影方向矢量的确定：由步骤1-4得到图像中所有有效阴影线的方向矢量，将图像中所有阴影线的矢量方向角的平均值作为该图像中阴影线的平均矢量方向，由阴影线的平均矢量方向确定直线方程，并将由该直线方程和阴影线平均矢量方向所确定的方向矢量作为该图像在图像坐标系下的阴影投影方向矢量，其中，阴影线平均矢量方向即为阴影投影方向与图像x轴正方向的方向夹角，即光照在图像坐标系下的投影方向角。