遥感卫星图像多波段配准的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种遥感卫星图像多波段配准的方法及装置，其中，所述方法包括：以多个波段中的一个波段作为参考波段，建立所述参考波段与所述多个波段中除所述参考波段之外的波段的正反算模型；分别根据所述参考波段与除所述参考波段之外的波段的正反算模型，确定所述参考波段上的各个像素点在除所述参考波段之外的各个波段上的同名像点；对确定出的各个像素点进行重采样，得到所述多个波段配准后的图像。通过本发明专利技术，基于严格成像模型提高了波段配准精度，避免了光视轴夹角较大时由于地形起伏因素造成的波段间配准精度低的现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及遥感卫星图像处理
，具体而言，涉及一种遥感卫星图像多波段配准的方法及装置。
技术介绍
遥感影像配准是实现多种遥感影像处理任务的关键技术，是遥感影像融合、变化检测、遥感影像拼接、多光谱遥感影像分类、基于遥感影像的地形图修测、环境监测等后续遥感数据处理与应用的基础。目前，针对多光谱相机中各个波段间的配准技术已经比较成熟，传统方法多采用整体平移方法和多项式模型校正方法，但随着不同波段同名光线在垂轨或沿轨方向的夹角逐渐增大，地形因素的影响更加明显。整体平移方法和多项式校正方法不能有效消除地形起伏造成的配准误差。针对相关技术中在光学遥感卫星各波段间夹角较大时，如何消除地形因素的影响，以实现高精度配准的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中在光学遥感卫星各波段间夹角较大时，如何消除地形因素的影响，以实现高精度配准的问题，本专利技术提供了一种遥感卫星图像多波段配准的方法及装置，以至少解决上述问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种遥感卫星图像多波段配准的方法，包括：以多个波段中的一个波段作为参考波段，根据所述多个波段的严格成像模型建立所述参考波段与所述多个波段中除所述参考波段之外的波段的正反算模型；分别根据所述参考波段与除所述参考波段之外的波段的正反算模型，确定所述参考波段上的各个像素点在除所述参考波段之外的各个波段上的同名像点；对确定出的各个像素点进行重采样，得到所述多个波段配准后的图像。可选地，以多个波段中的一个波段作为参考波段，根据所述多个波段的严格成像模型建立所述参考波段与所述多个波段中除所述参考波段之外的波段的正反算模型，包括：根据多个波段的真实成像参数分别建立所述多个波段的严格成像模型；根据所述多个波段的严格成像模型建立所述多个波段的像点与地面点的正反算模型；以所述多个波段中的一个波段作为参考波段，根据所述多个波段的像点与地面点的正反算模型，建立所述参考波段与所述多个波段中除所述参考波段之外的波段的正反算模型。可选地，以所述多个波段中的一个波段作为参考波段，根据所述多个波段的像点与地面点的正反算模型，建立所述参考波段与所述多个波段中除所述参考波段之外的波段的正反算模型，包括：以所述多个波段中的一个波段作为参考波段，根据所述参考波段的图像划分矩形格网点；根据所述参考波段的像点与地面点的严格成像模型，确定所述格网点对应的地面点；根据所述除所述参考波段之外的各个波段的像点与地面点正反算模型，确定所述格网点对应的地面点在所述除所述参考波段之外的各个波段上对应的同名像点；根据所述格网点以及所述格网点对应的地面点在所述除所述参考波段之外的各个波段上对应的同名像点，利用双线性变换规律根据每个格网四角点及中点坐标点对建立方程并利用加权最小二乘方法解算，得到所述参波段与所述多个波段中除所述参考波段之外的波段的正反算模型。可选地，根据所述多个波段的严格成像模型建立所述多个波段的像点与地面点的正反算模型，包括：针对所述多个波段中的每个波段，根据波段的严格成像模型建立所述波段的像点与地面点的正算模型；在所述波段的图像中心点周围预订范围内建立仿射变换模型，反算地面点对应的像点坐标，并在算出的像点坐标周围小范围内再建立仿射变换模型，迭代逼近真实的像点坐标，从而得到所述波段与地面点的反算模型。可选地，根据多个波段的真实成像参数建立分别所述多个波段的严格成像模型，包括：针对多个波段中的每个波段，获取波段的真实成像参数，其中，所述真实成像参数包括：卫星下传轨道、下传姿态数据、下传行时数据和真实内方位参数；根据所述真实内方位参数计算所述波段的探元指向角；根据载荷内畸变误差模型，计算所述波段的探元指向角的畸变量；根据所述畸变量修正所述波段的探元指向角；根据所述卫星下传轨道、所述下传姿态数据、所述下传行时数据以及修正得到的所述波段的探元指向角，建立所述波段的严格成像模型。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种遥感卫星图像多波段配准的装置，包括：建立模块，用于以多个波段中的一个波段作为参考波段，根据所述多个波段的严格成像模型建立所述参考波段与所述多个波段中除所述参考波段之外的波段的正反算模型；确定模块，用于分别根据所述参考波段与除所述参考波段之外的波段的正反算模型，确定所述参考波段上的各个像素点在除所述参考波段之外的各个波段上的同名像点；处理模块，用于对确定出的各个同名像点进行重采样，得到所述多个波段配准后的图像。可选地，所述建立模块，包括：第一建立单元，用于根据多个波段的真实成像参数分别建立所述多个波段的严格成像模型；第二建立单元，用于根据所述多个波段的严格成像模型建立所述多个波段的像点与地面点的正反算模型；第三建立单元，用于以所述多个波段中的一个波段作为参考波段，根据所述多个波段的像点与地面点的正反算模型，建立所述参考波段与所述多个波段中除所述参考波段之外的波段的正反算模型。可选地，所述第三建立单元，具体用于：以所述多个波段中的一个波段作为参考波段，根据所述参考波段的图像划分矩形格网点；根据所述参考波段与地面点的严格成像模型，确定所述格网点对应的地面点；根据所述除所述参考波段之外的各个波段的像点与地面点正反算模型，确定所述格网点对应的地面点在所述除所述参考波段之外的各个波段上对应的同名像点；根据所述格网点以及所述格网点对应的地面点在所述除所述参考波段之外的各个波段上对应的同名像点，利用双线性变换规律根据每个格网四角点及中点坐标点对建立方程并利用加权最小二乘方法解算，得到所述参波段与所述多个波段中除所述参考波段之外的波段的正反算模型。可选地，所述第二建立单元，具体用于：针对所述多个波段中的每个波段，根据波段的严格成像模型建立所述波段与地面点的正算模型；在所述波段的图像中心点周围预订范围内建立仿射变换模型，反算地面点对应的像点坐标，并在算出的像点坐标周围小范围内再建立仿射变换模型，迭代逼近真实的像点坐标，从而得到所述波段与地面点的反算模型。可选地，所述第一建立单元，具体用于：针对多个波段中的每个波段，获取波段的真实成像参数，其中，所述真实成像参数包括：卫星下传轨道、下传姿态数据、下传行时数据和真实内方位参数；根据所述真实内方位参数计算所述波段的探元指向角；根据载荷内畸变误差模型，计算所述波段的探元指向角的畸变量；根据所述畸变量修正所述波段的探元指向角；根据所述卫星下传轨道、所述下传姿态数据、所述下传行时数据以及修正得到的所述波段的探元指向角，建立所述波段的严格成像模型。通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种遥感卫星图像多波段配准的方法，其特征在于，包括：以多个波段中的一个波段作为参考波段，根据所述多个波段的严格成像模型建立所述参考波段与所述多个波段中除所述参考波段之外的波段的正反算模型；分别根据所述参考波段与除所述参考波段之外的波段的正反算模型，确定所述参考波段上的各个像点在除所述参考波段之外的各个波段上的同名像点；对确定出的各个同名像点进行重采样，得到所述多个波段配准后的图像。

【技术特征摘要】
1.一种遥感卫星图像多波段配准的方法，其特征在于，包括：
以多个波段中的一个波段作为参考波段，根据所述多个波段的严格成像模型建立所述参
考波段与所述多个波段中除所述参考波段之外的波段的正反算模型；
分别根据所述参考波段与除所述参考波段之外的波段的正反算模型，确定所述参考波段
上的各个像点在除所述参考波段之外的各个波段上的同名像点；
对确定出的各个同名像点进行重采样，得到所述多个波段配准后的图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以多个波段中的一个波段作为参考波段，根
据所述多个波段的严格成像模型建立所述参考波段与所述多个波段中除所述参考波段
之外的波段的正反算模型，包括：
根据多个波段的真实成像参数分别建立所述多个波段的严格成像模型；
根据所述多个波段的严格成像模型建立所述多个波段的像点与地面点的正反算模型；
以所述多个波段中的一个波段作为参考波段，根据所述多个波段的像点与地面点的正反
算模型，建立所述参考波段与所述多个波段中除所述参考波段之外的波段的正反算模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以所述多个波段中的一个波段作为参考波段，
根据所述多个波段的像点与地面点的正反算模型，建立所述参考波段与所述多个波段中
除所述参考波段之外的波段的正反算模型，包括：
以所述多个波段中的一个波段作为参考波段，根据所述参考波段的图像划分矩形格网
点；
根据所述参考波段的像点与地面点的严格成像模型，确定所述格网点对应的地面点；
根据所述除所述参考波段之外的各个波段的像点与地面点正反算模型，确定所述格网点
对应的地面点在所述除所述参考波段之外的各个波段上对应的同名像点；
根据所述格网点以及所述格网点对应的地面点在所述除所述参考波段之外的各个波段


上对应的同名像点，利用双线性变换规律根据每个格网四角点及中点坐标点对建立方程并利
用加权最小二乘方法解算，得到所述参考波段与所述多个波段中除所述参考波段之外的波段
的正反算模型。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据所述多个波段的严格成像模型建立
所述多个波段的像点与地面点的正反算模型，包括：
针对所述多个波段中的每个波段，根据波段的严格成像模型建立所述波段像点与地面点
的正算模型；
在所述波段的图像中心点周围预订范围内建立仿射变换模型，反算地面点对应的像点坐
标，并在算出的像点坐标周围小范围内再建立仿射变换模型，迭代逼近真实的像点坐标，从
而得到所述波段的像点与地面点的反算模型。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据多个波段的真实成像参数建立分别
所述多个波段的严格成像模型，包括：
针对多个波段中的每个波段，获取波段的真实成像参数，其中，所述真实成像参数包括：
卫星下传轨道、下传姿态数据、下传行时数据和真实内方位参数；
根据所述真实内方位参数计算所述波段的探元指向角；
根据载荷内畸变误差模型，计算所述波段的探元指向角的畸变量；
根据所述畸变量修正所述波段的探元指向角；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖倩，周宇，范东栋，汪红强，马灵霞，郭翠翠，
申请(专利权)人：航天东方红卫星有限公司，航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11