一种多源卫星遥感影像镶嵌方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术提供一种多源卫星遥感影像镶嵌方法、系统及存储介质，分别对原始高分辨率卫星遥感影像和原始中分辨率卫星遥感影像进行预处理，提取高分辨率卫星遥感影像和中分辨率卫星遥感影像的共同波段，以及对高分辨率卫星遥感影像进行降采样和对中分辨率卫星遥感影像进行超分辨率重建，将两者的分辨率进行统一，最后对相同分辨率的高分辨率卫星遥感影像和中分辨率卫星遥感影像进行镶嵌处理，生成镶嵌线，对影像中的目标进行识别。本发明专利技术结合降采样和超分辨率重建技术进行多源卫星遥感影像镶嵌，既一定程度地保留了高分辨率卫星影像的丰富空间信息和光谱特性，又以中分辨率卫星影像作为数据弥补，解决了高分辨率影像在行业应用中数据量不足的问题。用中数据量不足的问题。用中数据量不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多源卫星遥感影像镶嵌方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及遥感影像领域，更具体地，涉及一种多源卫星遥感影像镶嵌方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]随着空间信息技术的不断发展，高分辨率、高光谱、多时相的多种卫星传感器陆续升空，为进一步推动遥感技术发展并将其应用到国土自然资源、农作物长势及灾害监测、环境变化监测和水利水务等领域中提供了可能。如何实现多种光谱和空间分辨率卫星遥感影像的优质和深入综合应用，最大化获取各类数据源中包含的丰富空间、光谱、纹理等特征信息，是卫星遥感影像处理的研究重点之一。
[0003]在高质量遥感影像的实际应用过程中，因受拍摄范围、重访周期、色彩、天气、时相等多因素影响，对单一卫星数据源而言，研究区域的面积较大，或是范围不大、但拍摄影像存在部分云雾、山体或植被阴影，均会导致目标地区覆被信息的不完整。影像镶嵌处理过程则能通过将多于两景的影像进行无缝拼接，对重叠区域进行重复信息的筛选和剔除，以整合各单景影像包含的信息，保证直观性和时效性，同时压缩总体数据量，为多行业基于遥感技术应用的提升提供有效的宏观数据支持。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种多源卫星遥感影像镶嵌方法、系统及存储介质。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供了一种多源卫星遥感影像镶嵌方法，包括：对原始高分辨率卫星遥感影像进行大气校正，获取校正的第一高分辨率卫星遥感影像；以所述第一高分辨率卫星遥感影像为参照，对原始中分辨率卫星遥感影像进行预处理，获取预处理后的第一中分辨率卫星遥感影像；提取所述第一高分辨率卫星遥感影像和所述第一中分辨率遥感影像中的共同波段，得到相同波段数和相同数据类型的第二高分辨率卫星遥感影像和第二中分辨率卫星遥感影像；基于确定的统一分辨率，对所述第二高分辨率卫星遥感影像进行降采样，以及对所述第二中分辨率卫星遥感影像进行超分辨率重建，获取相同分辨率的第三高分辨率卫星遥感影像和第三中分辨率卫星遥感影像；对所述第三高分辨率卫星遥感影像和第三中分辨率卫星遥感影像进行镶嵌处理，生成对应的镶嵌线。
[0006]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作出如下改进。
[0007]可选的，所述对原始高分辨率卫星遥感影像进行大气校正，获取校正的第一高分辨率卫星遥感影像之前还包括：获取原始高分辨率卫星遥感影像中的多光谱影像和全色影像；对所述多光谱影像和所述全色影像分别进行正射校正和影像裁剪处理，获取处理后的多光谱影像和处理后的全色影像；对处理后的多光谱影像和处理后的全色影像进行融合，得到融合后的高分辨率卫星遥感影像；相应的，所述对原始高分辨率卫星遥感影像进行大气校正，获取校正的第一高分辨率卫星遥感影像，包括：对融合后的高分辨率卫星遥感影像
进行大气校正，获取校正的第一高分辨率卫星遥感影像。
[0008]可选的，以所述第一高分辨率卫星遥感影像为参照，对原始中分辨率卫星遥感影像进行预处理，获取预处理后的第一中分辨率卫星遥感影像之前还包括：对原始中分辨率卫星遥感影像的各波段影像分别进行辐射定标和大气校正，获取校正后的中分辨率卫星遥感影像；以所述第一高分辨率卫星遥感影像为参照，对校正后的中分辨率卫星遥感影像进行地理配准、坐标系匹配和影像裁剪，得到第一中分辨率卫星遥感影像。
[0009]可选的，通过如下方式对卫星遥感影像进行大气校正：
[0010][0011]式中，μ
v
＝cosθ
v
，μ
s
＝cosθ
s
，θ
v
、θ
s
分别为观测天顶角与太阳天顶角，L(μ
v
)为传感器接收到的辐射亮度，L0(μ
v
)为观测方向的路径辐射项，r为地表反射率，S为大气下界的半球反射率，T(μ
s
)和T(μ
v
)分别为大气下行和上行辐射总透过率，μ
s
F0为大气层顶与太阳光垂直方向的入射辐射通量密度。
[0012]可选的，提取所述第一高分辨率卫星遥感影像和所述第一中分辨率遥感影像中的共同波段，得到相同波段数和相同数据类型的第二高分辨率卫星遥感影像和第二中分辨率卫星遥感影像，包括：提取所述第一高分辨率卫星遥感影像中的红、绿、蓝和近红外波段，并按红、绿、蓝和近红外波段顺序组合处理，得到第二高分辨率卫星遥感影像；提取所述第一中分辨率卫星遥感影像中的红、绿、蓝和近红外波段，并按红、绿、蓝和近红外波段顺序组合处理，得到第二中分辨率卫星遥感影像；其中，所述第二高分辨率卫星遥感影像和所述第二中分辨率卫星遥感影像的波段数相同以及数据类型相同。
[0013]可选的，通过如下方式确定统一分辨率：求取所述第二高分辨率卫星遥感影像的分辨率和所述第二中分辨率卫星遥感影像的分辨率的算术平均值；将所述算术平均值向下取偶所得值为统一分辨率。
[0014]可选的，对所述第二高分辨率卫星遥感影像进行降采样，包括：对第二高分辨率卫星遥感影像进行最近邻插值法降采样，得到第三高分辨率卫星遥感影像；对第二中分辨率卫星遥感影像进行结合双立方插值法和三层卷积神经网络算法的超分辨率重建，得到第三中分辨率卫星遥感影像；其中，第三高分辨率卫星遥感影像的分辨率和第三中分辨率卫星遥感影像的分辨率为所述统一分辨率。
[0015]可选的，所述三层卷积神经网络包括输入层、中间层和输出层；
[0016]所述输入层，用于对经双立方插值放大至目标大小的低分辨率影像进行图像像元提取和特征表示；
[0017]所述中间层，用于对低至高分辨率影像的特征进行非线性映射；
[0018]所述输出层，用于进行最终的高分辨率影像重建。
[0019]根据本专利技术的第二方面，提供一种多源卫星遥感影像镶嵌系统，包括：处理模块，用于对原始高分辨率卫星遥感影像进行大气校正处理，获取校正处理后的第一高分辨率卫星遥感影像；以及以第一高分辨率卫星遥感影像为参照，对原始中分辨率卫星遥感影像进行预处理，获取预处理后的第一中分辨率卫星遥感影像；提取模块，用于提取第一高分辨率卫星遥感影像和所述第一中分辨率遥感影像中的共同波段，得到相同波段数和相同数据类型的第二高分辨率卫星遥感影像和第二中分辨率卫星遥感影像；采样模块，用于基于确定
的统一分辨率，对所述第二高分辨率卫星遥感影像进行降采样，以及对所述第二中分辨率卫星遥感影像进行超分辨率重建，获取相同分辨率的第三高分辨率卫星遥感影像和第三中分辨率卫星遥感影像；镶嵌模块，用于对所述第三高分辨率卫星遥感影像和第三中分辨率卫星遥感影像进行镶嵌处理，生成对应的镶嵌线。
[0020]根据本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现多源卫星遥感影像镶嵌方法的步骤。
[0021]根据本专利技术的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多源卫星遥感影像镶嵌方法，其特征在于，包括：对原始高分辨率卫星遥感影像进行大气校正，获取大气校正后的第一高分辨率卫星遥感影像；以所述第一高分辨率卫星遥感影像为参照，对原始中分辨率卫星遥感影像进行预处理，获取预处理后的第一中分辨率卫星遥感影像；提取所述第一高分辨率卫星遥感影像和所述第一中分辨率遥感影像中的共同波段，得到相同波段数和相同数据类型的第二高分辨率卫星遥感影像和第二中分辨率卫星遥感影像；基于确定的统一分辨率，对所述第二高分辨率卫星遥感影像进行降采样，以及对所述第二中分辨率卫星遥感影像进行超分辨率重建，获取相同分辨率的第三高分辨率卫星遥感影像和第三中分辨率卫星遥感影像；对所述第三高分辨率卫星遥感影像和第三中分辨率卫星遥感影像进行镶嵌处理，生成对应的镶嵌线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对原始高分辨率卫星遥感影像进行大气校正，获取大气校正后的第一高分辨率卫星遥感影像之前还包括：获取原始高分辨率卫星遥感影像中的多光谱影像和全色影像；对所述多光谱影像和所述全色影像分别进行正射校正和影像裁剪处理，获取处理后的多光谱影像和全色影像；对处理后的多光谱影像和全色影像进行融合，得到融合后的高分辨率卫星遥感影像；相应的，所述对原始高分辨率卫星遥感影像进行大气校正，获取大气校正后的第一高分辨率卫星遥感影像，包括：对融合后的高分辨率卫星遥感影像进行大气校正，获取大气校正后的第一高分辨率卫星遥感影像。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，以所述第一高分辨率卫星遥感影像为参照，对原始中分辨率卫星遥感影像进行预处理，获取预处理后的第一中分辨率卫星遥感影像之前还包括：对原始中分辨率卫星遥感影像的各波段影像分别进行辐射定标和大气校正，获取校正后的中分辨率卫星遥感影像；以所述第一高分辨率卫星遥感影像为参照，对校正后的中分辨率卫星遥感影像进行地理配准、坐标系匹配和影像裁剪，得到第一中分辨率卫星遥感影像。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过如下方式对卫星遥感影像进行大气校正：式中，μ
v
＝cosθ
v
，μ
s
＝cosθ
s
，θ
v
、θ
s
分别为观测天顶角与太阳天顶角，L(μ
v
)为传感器接收到的辐射亮度，L0(μ
v
)为观测方向的路径辐射项，r为地表反射率，S为大气下界的半球反射率，T(μ
s
)和T(μ
v
)分别为大气下行和上行辐射总透过率，μ
s
F0为大气层顶与太阳光垂直方向的入射辐射通量密度。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴燕平，姜益民，罗冷坤，杜庭晖，
申请(专利权)人：武汉光谷信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：