一种水下摆扫型高光谱相机的图像校正方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水下摆扫型高光谱相机的图像校正方法和系统，通过辅助定位装置和声呐获取水下摆扫型高光谱相机当前的地理位置、拍摄姿态角和目标距离值信息；利用水下摆扫型高光谱相机和宽视场RGB校正相机对目标区域进行图像采集；将相机当前的地理位置、拍摄姿态角信息输入到宽视场RGB校正相机中，生成目标区域的自校正RGB图像；对自校正RGB图像和待校正的原始高光谱图像进行特征匹配；通过有限元分析方法求解位移矩阵，并以此对待校正的原始高光谱图像进行校正。上述方法和系统能够改善水下摆扫型高光谱相机获取图像中的像元畸变问题，提高相机的成像质量，使最终获取的水下图像目标尺寸与实物相比不会产生明显失真。图像目标尺寸与实物相比不会产生明显失真。图像目标尺寸与实物相比不会产生明显失真。

【技术实现步骤摘要】
一种水下摆扫型高光谱相机的图像校正方法和系统


[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种水下摆扫型高光谱相机的图像校正方法和系统。

技术介绍

[0002]水下图像是人类获取水下有效信息的手段之一，高光谱成像系统可以实现小型化，且能够获取目标物体的光谱信息，使得高光谱成像为水下目标信息主要的获取手段。
[0003]现有的线阵摆扫型高光谱相机主要利用几何校正方法对摆扫过程中产生的像元畸变进行校正，但该方法仅适用于目标视场可近似为平面的应用场景，而水下地形往往较为复杂，目标表面形状起伏，使用传统的几何校正方法会不可避免地造成较大误差，导致获取图像无法反映目标的原始形状。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种水下摆扫型高光谱相机的图像校正方法和系统，该方法和系统能够改善水下摆扫型高光谱相机获取图像中的像元畸变问题，提高相机的成像质量，使最终获取的水下图像目标尺寸与实物相比不会产生明显失真。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种水下摆扫型高光谱相机的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下摆扫型高光谱相机的图像校正方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、通过辅助定位装置和声呐获取水下摆扫型高光谱相机当前的地理位置、拍摄姿态角和目标距离值信息；步骤2、利用所述水下摆扫型高光谱相机和宽视场RGB校正相机对目标区域进行图像采集，得到待校正的原始高光谱图像和用于提供校正参考信息的宽视场RGB图像；步骤3、将步骤1获取的水下摆扫型高光谱相机当前的地理位置、拍摄姿态角信息输入到所述宽视场RGB校正相机中，生成目标区域的自校正RGB图像；步骤4、对自校正RGB图像和待校正的原始高光谱图像进行特征匹配；步骤5、将步骤4匹配后的特征点进行网格划分，通过有限元分析方法求解位移矩阵，并以此对待校正的原始高光谱图像进行校正。2.根据权利要求1所述水下摆扫型高光谱相机的图像校正方法，其特征在于，在步骤1中，基于辅助定位装置获取水下摆扫型高光谱相机当前的地理坐标信息，实现对当前拍摄图像地理位置的记录；所获取的拍摄姿态角用于为宽视场RGB图像的自校正和摆扫高光谱图像的初始几何校正提供姿态信息；利用声呐获取返回的目标距离值，用于为摆扫高光谱图像提供目标对应的视场尺寸绝对值。3.根据权利要求1所述水下摆扫型高光谱相机的图像校正方法，其特征在于，所述步骤4的过程具体为：通过所述水下摆扫型高光谱相机当前的拍摄姿态角信息和摆扫角度信息对待校正的原始高光谱图像进行初始几何校正，得到初始校正高光谱图像矩阵I；通过高斯差分DoG空间极值检测，分别计算自校正RGB图像的矩阵R和初始校正高光谱图像矩阵I的特征点集和对应的SIFT特征描述子；将矩阵R和I的特征点进行匹配，生成匹配的特征点对集合S，并根据匹配度由高到低对特征点对集合S中的元素进行排序；判断特征点对集合S中的元素数N，若N大于800，则对特征点对集合S进行截断，去除第801及之后的元素，仅保留前800个特征点对；若N小于或等于800，则保持特征点对集合S中的元素不变。4.根据权利要求3所述水下摆扫型高光谱相机的图像校正方法，其特征在于，DoG空间极值检测可使用Har...

【专利技术属性】
技术研发人员：高寒，张桂峰，黄旻，时正阳，韩炜，钱路路，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：