基于相位一致特征的多光谱图像配准检测修正方法

摘要

本发明属于图像预处理方法，具体涉及一种基于相位一致特征的多光谱遥感图像配准检测修正方法。它包括(1)指定参考波段图像和待评价波段图像；(2)在参考波段图像和待评价波段图像中进行相位一致特征点提取；(3)计算相关系数阵S；(4)计算参数T；(5)计算空间一致阵C；(6)计算匹配矩阵M和新的参数T’；(7)判定ΔT是否小于预设值；(8)对图像进行校正。本发明的效果是：该方法具有稳定的特征定位精度的优点，使多光谱配准精度提高到了0.3像元。

主权项

基于相位一致特征的多光谱遥感图像配准检测修正方法，包括下述步骤：(1)指定参考波段图像和待评价波段图像在同一组多光谱图像中指定任意一幅作为参考波段图像，其余图像作为待评价波段图像；(2)在参考波段图像和待评价波段图像中提取相位一致特征点在参考波段图像和其中一幅需要修正的待评价波段图像中提取特征点，特征点的数量范围为50～200个，特征点从图像中相位一致性由大到小的开始选取，取满预设特征点的数量；(3)计算相关系数阵S首先对每个特征点均以该点为中心取像素窗，像素窗的大小为7×7～15×15，参考波段图像和待评价波段图像中像素窗的大小必须一致，对每个参考波段图像中的像素窗均计算待评价波段图像中每个像素窗中的相关系数，该相关系数组成相关系数阵S；(4)计算参数T参数T为： T = a b x c d y 0 0 1 其中a、b、c、d、x、y均为待求参数，这几个参数按照下述方法计算得到，在步骤(3)中得到的S阵中取相关度最大的6个相关系数，分别得到这6个相关系数对应的参考波段图像和待评价波段图像特征点，参考图像中的6个特征点按照 x r 1 x r 2 x r 3 x r 4 x r 5 x r 6 y r 1 y r 2 y r 3 y r 4 y r 5 y r 6 1 1 1 1 1 1 的形式排列成A阵，待评价波段图像中的6个特征点按照 x s 1 x s 2 x s 3 x s 4 x s 5 x s 6 y s 1 y s 2 y s 3 y s 4 y s 5 y s 6 1 1 1 1 1 1 的形式排列成B阵，设定TA＝B，求出T阵中的每个未知参数初值；(5)计算空间一致阵C对每个待评价波段图像特征点的坐标均计算经过T阵变换后的坐标值，检验变换后的坐标值与参考波段图像中每个特征点坐标的欧氏距离，若距离小于等于预设值则判定为1，大于预设值则判定为0，这些值构成空间一致阵C；(6)计算匹配矩阵M和新的变换模型T’参数令空间一致阵C与步骤(3)中计算得到的相关系数阵S点乘，得到的就是匹配矩阵M；用匹配矩阵M中的所有点按照步骤(4)的方法计算新的变换模型T’参数；(7)判定ΔT是否小于预设值令Δa＝a‑a’，Δb＝b‑b’，Δc＝c‑c’，Δd＝d‑d’，Δx＝x‑x’，Δy＝y‑y’，令 ΔT = Δa 2 + Δ b 2 + Δ c 2 + Δ d 2 + Δ x 2 + Δ y 2 判断ΔT是否小于0.0001，若ΔT小于0.0001则执行步骤(8)，否则执行步骤(4)计算参数T，此时用于计算参数T的矩阵不再是 相关系数阵S，而是匹配矩阵M，其余计算过程均按照步骤(4)中的步骤计算；(8)对图像进行校正用匹配成功的匹配特征点对待评价波段图像进行现行校正，校正方法选用现有的线性校正方法。