卫星影像自动化几何纠正方法、系统、介质及终端设备技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于国产极地小卫星影像自动化几何纠正方法、装置、存储介质及终端设备，自动化择优筛选用于目标卫星影像自动化几何纠正的同源传感器参考影像；整景影像、影像分四部分及九部分进行图像增强处理后提取目标卫星影像与参考影像的同名点对，以得到用于几何纠正的地理坐标文件；对目标卫星采用不同方法校正后的影像进行校正精度评估，以筛选出最优校正方案，并根据所述最优校正方案对所述目标卫星的影像进行校正。本发明专利技术能够实现自动化择优筛选同源传感器配准参考影像，且通过影像增强法突出极地影像的细节特征来增加同名点的选择，并根据影像校正精度筛选出最优的几何校正方案，以克服我国极地小卫星几何定位精度不高的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
卫星影像自动化几何纠正方法、系统、介质及终端设备
本专利技术涉及遥感影像处理
，尤其涉及一种卫星影像自动化几何纠正方法、系统、存储介质及终端设备。
技术介绍
现有针对同源传感器的图像配准主要采用基于特征的方法进行，但在海量数据配准面前，自动化择优筛选同源传感器配准参考影像及同名点选择困难。特别是极地影像，由于冰雪反射率高，冰盖表面纹理稀少，尺度不变特征变换算法在冰盖表面提取的特征点比较少，从而给极地影像的几何纠正带来困难。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种卫星影像自动化几何纠正方法、系统、存储介质及终端设备，能够实现自动化择优筛选同源传感器配准参考影像，且通过影像增强法突出极地影像的细节特征来增加同名点的选择，并根据影像校正精度筛选出最优的几何校正方案，以克服我国极地小卫星几何定位精度不高的缺陷。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种卫星影像自动化几何纠正方法，应用于极地小卫星，所述方法包括：从影像获取时间远近、空间覆盖程度以及同名点对数量三个方面择优筛选用于目标卫星影像自动化几何纠正的参考影像，以获得用于目标卫星影像几何校正的最优参考影像；采用预设方案提取目标卫星影像与MODIS影像的同名点，以得到各方案用于几何校正的地理坐标文件；其中，所述预设方案包括通过整景影像提取同名点、影像分四部分和九部分进行影像增强处理后提取同名点；对目标卫星影像采用预设方案校正后的影像进行校正精度评估，以筛选出最优校正方案，并根据所述最优校正方案对所述目标卫星影像进行校正。进一步地，影像获取时间远近、空间覆盖程度以及同名点对数量三个方面择优筛选用于所述目标卫星影像自动化几何纠正的MODIS影像，以获得用于所述目标卫星影像几何校正的最优参考影像，具体为：批量地获取目标卫星影像当天少云的MODIS影像，创建目标卫星影像与MODIS影像的第一数据索引表；对目标卫星影像及MODIS影像进行预处理，采用一致的南极投影和250m分辨率，获得与目标卫星影像地理范围一致的MODIS影像；对所述MODIS影像进行初步筛选，筛选其有效数据范围覆盖了目标影像80％以上的影像，并创建目标卫星影像与MODIS影像的第二数据索引表；对所述MODIS影像进行二次筛选，通过特征匹配法根据所述第二数据索引表提取目标卫星与MODIS影像对的同名点，根据所述同名点对的数量排序择优选取对应的MODIS影像，若仍有多景MODIS数据具有等量的同名点对，则取接近目标卫星影像拍摄时间的MODIS影像作为最终配准参考影像，并得出用于几何纠正的第三数据索引表。进一步地，采用预设方案提取目标卫星影像与MODIS影像的同名点，以得到各方案用于几何校正的地理坐标文件，具体为：方案一：将目标卫星整景影像及对应的MODIS整景影像通过尺度不变特征变换算法提取同名点对后，按照同名点对的欧式距离进行排序，剔除欧式距离最大的10％的点，输出其余同名点对的真实地理坐标文件作为用于校正所述目标卫星影像的第一纠正地理坐标文件；方案二：将目标影像规则分为四部分，并将各部分向外延40个像素裁剪对应的MODIS影像，将各影像对分别进行分段线性拉伸增强处理，再通过尺度不变特征变换算法提取同名点对，剔除欧式距离最大的30％的点，输出其余同名点的真实地理坐标文件，将此处的坐标文件与第一纠正地理坐标文件合并后剔除重复点对作为用于校正所述目标卫星影像的第二纠正地理坐标文件；方案三：将目标影像规则分为九部分，方法同方案二，获得剔除欧式距离最大的30％的点后其余同名点的真实地理坐标文件，将此处的坐标文件与第一纠正地理坐标文件和第二纠正地理坐标文件合并后剔除重复点对作为用于校正所述目标卫星影像的第三纠正地理坐标文件。进一步地，对目标卫星影像采用不同方法校正后的影像进行校正精度评估，以筛选出最优校正方案，并根据所述最优校正方案对所述目标卫星影像进行校正，具体为：将三种方案得到的三种纠正地理坐标文件利用二次多项式方法分别用于目标影像的几何校正，得到不同方案校正后的目标卫星影像；利用尺度不变特征变换算法将校正后的三种目标卫星影像再次与对应MODIS影像提取同名点后，计算点对之间的欧式距离，评估不同方案几何校正后的校正精度，并筛选出最优校正方案；利用最优的校正方案进行目标卫星影像的几何校正。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供了一种卫星影像自动化几何纠正系统，包括：筛选模块，用于从影像获取时间远近、空间覆盖程度以及同名点对数量三个方面择优筛选用于目标卫星影像自动化几何纠正的参考影像，以获得用于目标卫星影像几何校正的最优参考影像；提取模块，用于采用预设方案提取目标卫星影像与MODIS影像的同名点，以得到各方案用于几何校正的地理坐标文件；其中，所述预设方案包括通过整景影像提取同名点、影像分四部分和九部分进行影像增强处理后提取同名点；校正模块，用于对目标卫星影像采用预设方案校正后的影像进行校正精度评估，以筛选出最优校正方案，并根据所述最优校正方案对所述目标卫星影像进行校正。进一步地，所述筛选模块，具体用于，批量地获取目标卫星影像当天少云的MODIS影像，创建目标卫星影像与MODIS影像的第一数据索引表；对目标卫星影像及MODIS影像进行预处理，采用一致的南极投影和250m分辨率，获得与目标卫星影像地理范围一致的MODIS影像；对所述MODIS影像进行初步筛选，筛选其有效数据范围覆盖了目标影像80％以上的影像，并创建目标卫星影像与MODIS影像的第二数据索引表；对所述MODIS影像进行二次筛选，通过特征匹配法根据所述第二数据索引表提取目标卫星与MODIS影像对的同名点，根据所述同名点对的数量排序择优选取对应的MODIS影像，若仍有多景MODIS数据具有等量的同名点对，则取接近目标卫星影像拍摄时间的MODIS影像作为最终配准参考影像，并得出用于几何纠正的第三数据索引表。进一步地，所述提取模块，具体用于，方案一：将目标卫星整景影像及对应的MODIS整景影像通过尺度不变特征变换算法提取同名点对后，按照同名点对的欧式距离进行排序，剔除欧式距离最大的10％的点，输出其余同名点对的真实地理坐标文件作为用于校正所述目标卫星影像的第一纠正地理坐标文件；方案二：将目标影像规则分为四部分，并将各部分向外延40个像素裁剪对应的MODIS影像，将各影像对分别进行分段线性拉伸增强处理，再通过尺度不变特征变换算法提取同名点对，剔除欧式距离最大的30％的点，输出其余同名点的真实地理坐标文件，将此处的坐标文件与第一纠正地理坐标文件合并后剔除重复点对作为用于校正所述目标卫星影像的第二纠正地理坐标文件；方案三：将目标影像规则分为九部分，方法同方案二，获得剔除欧式距离最大的30％的点后其余同名点的真实地理坐标文件，将此处的坐标文件与第一纠正地理坐标文件和第二纠正地理坐标文件合并后剔除重复点对作为用于校正所述目标卫星影像的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卫星影像自动化几何纠正方法，应用于极地小卫星，其特征在于，所述方法包括：/n从影像获取时间远近、空间覆盖程度以及同名点对数量三个方面择优筛选用于目标卫星影像自动化几何纠正的参考影像，以获得用于目标卫星影像几何校正的最优参考影像；/n采用预设方案提取目标卫星影像与MODIS影像的同名点，以得到各方案用于几何校正的地理坐标文件；其中，所述预设方案包括通过整景影像提取同名点、影像分四部分和九部分进行影像增强处理后提取同名点；/n对目标卫星影像采用预设方案校正后的影像进行校正精度评估，以筛选出最优校正方案，并根据所述最优校正方案对所述目标卫星影像进行校正。/n

【技术特征摘要】
1.一种卫星影像自动化几何纠正方法，应用于极地小卫星，其特征在于，所述方法包括：
从影像获取时间远近、空间覆盖程度以及同名点对数量三个方面择优筛选用于目标卫星影像自动化几何纠正的参考影像，以获得用于目标卫星影像几何校正的最优参考影像；
采用预设方案提取目标卫星影像与MODIS影像的同名点，以得到各方案用于几何校正的地理坐标文件；其中，所述预设方案包括通过整景影像提取同名点、影像分四部分和九部分进行影像增强处理后提取同名点；
对目标卫星影像采用预设方案校正后的影像进行校正精度评估，以筛选出最优校正方案，并根据所述最优校正方案对所述目标卫星影像进行校正。


2.如权利要求1所述的卫星影像自动化几何纠正方法，其特征在于，从影像获取时间远近、空间覆盖程度以及同名点对数量三个方面择优筛选用于所述目标卫星影像自动化几何纠正的MODIS影像，以获得用于所述目标卫星影像几何校正的最优参考影像，具体为：
批量地获取目标卫星影像当天少云的MODIS影像，创建目标卫星影像与MODIS影像的第一数据索引表；
对目标卫星影像及MODIS影像进行预处理，采用一致的南极投影和250m分辨率，获得与目标卫星影像地理范围一致的MODIS影像；
对所述MODIS影像进行初步筛选，筛选其有效数据范围覆盖了目标影像80％以上的影像，并创建目标卫星影像与MODIS影像的第二数据索引表；
对所述MODIS影像进行二次筛选，通过特征匹配法根据所述第二数据索引表提取目标卫星与MODIS影像对的同名点，根据所述同名点对的数量排序择优选取对应的MODIS影像，若仍有多景MODIS数据具有等量的同名点对，则取接近目标卫星影像拍摄时间的MODIS影像作为最终配准参考影像，并得出用于几何纠正的第三数据索引表。


3.如权利要求2所述的卫星影像自动化几何纠正方法，其特征在于，采用预设方案提取目标卫星影像与MODIS影像的同名点，以得到各方案用于几何校正的地理坐标文件，具体为：
方案一：将目标卫星整景影像及对应的MODIS整景影像通过尺度不变特征变换算法提取同名点对后，按照同名点对的欧式距离进行排序，剔除欧式距离最大的10％的点，输出其余同名点对的真实地理坐标文件作为用于校正所述目标卫星影像的第一纠正地理坐标文件；
方案二：将目标影像规则分为四部分，并将各部分向外延40个像素裁剪对应的MODIS影像，将各影像对分别进行分段线性拉伸增强处理，再通过尺度不变特征变换算法提取同名点对，剔除欧式距离最大的30％的点，输出其余同名点的真实地理坐标文件，将此处的坐标文件与第一纠正地理坐标文件合并后剔除重复点对作为用于校正所述目标卫星影像的第二纠正地理坐标文件；
方案三：将目标影像规则分为九部分，方法同方案二，获得剔除欧式距离最大的30％的点后其余同名点的真实地理坐标文件，将此处的坐标文件与第一纠正地理坐标文件和第二纠正地理坐标文件合并后剔除重复点对作为用于校正所述目标卫星影像的第三纠正地理坐标文件。


4.如权利要求3所述的卫星影像自动化几何纠正方法，其特征在于，对目标卫星影像采用不同方法校正后的影像进行校正精度评估，以筛选出最优校正方案，并根据所述最优校正方案对所述目标卫星影像进行校正，具体为：
将三种方案得到的三种纠正地理坐标文件利用二次多项式方法分别用于目标影像的几何校正，得到不同方案校正后的目标卫星影像；
利用尺度不变特征变换算法将校正后的三种目标卫星影像再次与对应MODIS影像提取同名点后，计算点对之间的欧式距离，评估不同方案几何校正后的校正精度，并筛选出最优校正方案；
利用最优的校正方案进行目标卫星影像的几何校正。


5.一种卫星影像自动化几何纠正系统，其特征在于，所述系统包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：章影，程晓，陈卓奇，
申请(专利权)人：北京师范大学，中山大学，南方海洋科学与工程广东省实验室珠海，
类型：发明
国别省市：北京;11