[发明专利]一种多光谱影像匹配方法和系统

摘要

本发明提供了一种多光谱影像匹配方法，该方法包括S1.将待配准的两幅多光谱影像分别经向下采样生成两组对应的n层金字塔影像，其中，每组金字塔影像的顶层金字塔影像序号为1，底层金字塔影像为原始影像，序号为n；S2.计算两组金字塔顶层影像间的变换参数；S3.依次计算两组金字塔第二层至第n层影像间的变换参数及姿态参数；S4.根据两组金字塔第n层影像间的变换参数，确定待配准的两幅多光谱影像上特征点的对应关系。本发明能够实现多光谱影像的快速准确匹配。

主权项

一种多光谱影像匹配方法，其特征在于，该方法包括：S1.将待配准的两幅多光谱影像分别经向下采样生成两组对应的n层金字塔影像，其中，每组金字塔影像的顶层金字塔影像序号为1，底层金字塔影像为原始影像，序号为n；S2.计算两组金字塔顶层影像间的变换参数；S3.依次计算两组金字塔第二层至第n层影像间的变换参数及姿态参数；S4.根据两组金字塔第n层影像间的变换参数，确定待配准的两幅多光谱影像上特征点的对应关系；其中，所述步骤S2包括：S21.利用基于特征的匹配算法对两组金字塔顶层影像进行匹配，得到第一组金字塔顶层影像上特征点和第二组金字塔顶层影像上特征点的对应关系；S22.根据两组金字塔顶层影像上特征点的对应关系，利用公式x=a·u+b·v+cg·u+h·v+1]]>y=d·u+e·v+fg·u+h·v+1]]>估计两组顶层影像间的变换参数a1，b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1，其中，x,y为第一组金字塔顶层影像上的特征点；u,v是第二组金字塔顶层影像上对应的特征点；其中，所述步骤S3包括：S31.根据两组金字塔顶层影像上特征点的对应关系，利用独立相对定向模型泰勒级数展开公式：计算两组金字塔顶层影像的姿态参数ω1＝0,及其中ω1,κ1，ω2,κ2，6个姿态参数分别对应左右相邻两幅影像重叠区域的六个标准区域，公式中F0为F的近似值；S32.依次计算第二层至第n层金字塔影像间的变换参数及姿态参数：设当前处理层的序号为i,i≥2，判断当前处理层的序号i是否大于n，若大于，则结束处理；否则，执行步骤S321‑S327；S321.按照下面的方式计算两组金字塔第i层影像间的变换参数：ai＝ai‑1，bi＝bi‑1，ci＝m·ci‑1，di＝di‑1，ei＝ei‑1，fi＝m·fi‑1，gi＝gi‑1，hi＝hi‑1，其中m为金字塔影像向下采样的倍数；S322.按照下面的方式计算两组金字塔第i层影像的5个姿态参数：S323.利用特征点提取算法提取两组金字塔第i层影像重叠区域的特征点，并将特征点分为上面所述6个标准区域，每一个标准区域对应一个所述姿态参数；S324.对于第一标准区域，以对应的姿态参数为中心，确定姿态参数的取值范围再以Iti为间隔，将姿态参数的取值范围分为多个区间，同时建立一个元素个数与所分区间个数相等的统计数组Sta，该统计数组第m个元素对应的区间为S325.对于第一标准区域中的某个点利用当前层的变换参数ai，bi，ci，di，ei，fi，gi，hi和公式x=a·u+b·v+cg·u+h·v+1]]>y=d·u+e·v+fg·u+h·v+1]]>计算该点在右影像上的位置以此位置为中心，在右影像上确定一个矩形，矩形长宽分别为L，W，将右影像上落入该矩形内的所有点作为候选点与左影像上的点进行配对，并利用公式计算此时姿态参数的值，判断该值落入上述哪个区间内，若该值落入区间s1中，将统计数组中对应区间s1的某元素值加1；按照相同的方式将第一标准区域的所有点都处理完后，查找统计数组中值最大的元素并记录元素序号l，同时更新姿态参数的当前值并记录对应的配对点；S326.按照相同的方式处理2、3、4、5、6标准区域，依次对应得到姿态参数ω2,κ2，ω1,κ1的当前层值，并利用所有记录的配对点，结合公式x=a·u+b·v+cg·u+h·v+1]]>y=d·u+e·v+fg·u+h·v+1]]>计算当前层影像间的变换参数；S327.令i值加1，执行S32。