[发明专利]一种遥感图像反立体校正方法

摘要

本发明公开了一种遥感图像反立体校正方法。利用原始遥感图像、数字高程模型(DEM)数据、遥感图像获取时的太阳方位角和太阳高度角，通过图像几何精校正、图像增强、坡度与坡向计算、太阳有效入射角余弦值计算、基于坡度匹配模型的地形校正以及坡度匹配模型逆过程计算，生成符合实际地形特征的正立体图像。其特点是机理性强，可广泛适用于不同地区、不同来源的遥感图像反立体校正；生成的正立体图像立体感强、色调逼真、亮度均衡，可应用于地图导航、规划设计、生态分区、资源(如土地、农业、林业等)监测、地质灾害监测、地质找矿、水文勘测以及军事等领域。

主权项

一种遥感图像反立体校正方法，其特征在于包括如下步骤：A、遥感图像几何精校正及数字高程模型DEM数据预处理，选取地面控制点对遥感图像进行几何精校正，得到一幅具有某种地图投影的新图像，同时将DEM数据转换成与遥感图像相同的投影类型和空间分辨率，并对DEM数据进行裁剪，使之与遥感图像具有相同的地面覆盖范围；B、原始遥感图像增强及数据值范围调整，针对几何精校正后的遥感图像，采用裁剪线性拉伸方法将图像数据值调整为0‑255范围的字节型数据；C、坡度与坡向计算，根据DEM数据计算坡度与坡向；D、实际的太阳有效入射角余弦值计算，根据坡度、坡向和遥感图像获取时的太阳方位角与太阳高度角这4个数据计算实际的太阳有效入射角余弦值；E、遥感图像地形校正，根据图像增强及数据值范围调整后的遥感图像、坡向、实际的太阳有效入射角余弦值这3个数据，采用坡度匹配模型开展遥感图像地形校正，消除遥感图像上的阴影；F、遥感图像反地形校正，设置与遥感图像获取时的太阳方位角相反的方向，即太阳方位角+180度，同时设置一个至少为1的高程缩放比例因子以实现地形夸张，即在利用DEM进行坡度计算时先将DEM的高程值乘以一个至少为1的高程缩放比例因子，再进行坡度计算以得到夸大的坡度图像，然后根据坡向、夸大的坡度、遥感图像获取时的太阳高度角、遥感图像获取时的太阳方位角相反方向这4个数据计算虚构的太阳有效入射角余弦值，最后针对消除了阴影的遥感图像地形校正结果，采用坡度匹配模型的逆过程开展遥感图像反地形校正，得到正立体视觉效果的遥感图像；G、反地形校正结果增强及数据值范围调整，针对反地形校正后的正立体视觉效果遥感图像，采用裁剪线性拉伸方法将图像数据值调整为0‑255范围的字节型数据；H、平缓区替换，对于坡度小于某一阈值的区域，首先采用该区域的原始遥感图像增强结果与该区域的遥感图像反地形校正且增强之后的结果进行直方图匹配，然后将直方图匹配结果替换相应位置的遥感图像反地形校正且增强之后的结果。