[发明专利]一种光学遥感卫星正射影像拉花区域自动检测方法

说明书

本发明公开了一种光学遥感卫星正射影像拉花区域自动检测方法，首先加载原始卫片、RPC参数和数字高程模型DEM，并迭代计算正射校正后正射影像的大小和范围；然后利用反解法逐像素反算每个像素对应原始影像上像素的坐标；最后逐像素统计并判断是否为拉花像素点，形成拉花区域二值标记图像并进行矢量化，得到拉花区域矢量文件，达到光学遥感卫星正射影像上拉花区域自动检测的目的。其显著效果是：实现了光学遥感卫星正射影像中拉花区域的自动检测，解决了传统人工目视辨别拉花区域费时费力，效率低下的问题，大大提高了光学遥感卫星正射影像的质量检查效率。

技术领域

本发明涉及到光学遥感卫星正射影像处理技术领域，具体地说，是一种光学遥感卫星正射影像拉花区域自动检测方法。

背景技术

数字正射影像图(DOM)是利用光学遥感影像结合地形数据(数字高程模型DEM)根据相应的数学模型经过逐像素计算地面点与原始光学遥感影像像素的关系，并进行灰度重采样得到的既有正确的位置信息又有丰富的纹理信息的影像图。制作数字正射影像图的原始光学遥感影像根据获取方式可以分为两类：光学卫星遥感影像和低空航摄影像，两种光学影像的成像方式、数学模型和处理方法均不相同。由于光学卫星遥感影像具有获取速度快、影像框幅大、覆盖范围广的特点被广泛应用于国土资源监测、地理国情监测更新等国家重大战略项目中，在城市建设用地监测、城市违法建筑监测、城市规划管理、生态环境监测保护等领域也发挥着越来越重要的作用。

光学卫星遥感影像的正射校正是制作数字正射影像图的关键一环，正射校正是利用光学卫星遥感影像及其对应的数学模型，如有理多项式模型(rational polynomialcoefficients,RPC)和数字高程模型DEM数据共同消除原始卫星影像中的各种畸变(如投影差)而得到一幅既有地理坐标位置信息又有纹理信息的新影像的过程。地形起伏和卫星影像成像时光学镜头中心投影的成像方式不能保证所有地面点都能在卫星影像上成像，如坡势较陡的山坡可能会被山顶所遮挡。而在卫星影像正射校正时根据地面点位置计算原始影像上对应的像素，然后进行灰度重采样，在被遮挡的区域或是成像信息匮乏的区域重采样将会过于稠密或是重复采样，这样就会造成正射校正后的影像出现拉伸现象，如果拉伸过度就会造成纹理失真的现象，我们称之为“拉花”现象，纹理失真的区域我们称之为“拉花区域”。拉花区域造成的纹理失真直接影像着数字正射影像图的质量，特别是山地区域拉花现象特别严重，直接影像着数字正射影像图制作效率。

目前，在国内外文献和专利中，还没有针对光学卫星正射影像拉花区域的自动检测方法，在目前的数字正射影像制作中，如果出现拉花区域，需要人工目视辨别和寻找，然后再通过修改DEM再纠正的方式进行处理。而光学卫星遥感影像框幅较大，如Worldview2卫星一景影像的覆盖范围可达280平方公里，依靠人工目视辨别查找拉花区域的方法将非常地耗时，同时也可能因为人工原因造成遗漏，因此光学卫星正射影像拉花区域的查找效率目前非常低下。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种光学遥感卫星正射影像拉花区域自动检测方法，利用原始光学卫星影像及其RPC模型参数和测区数字高程模型DEM，通过逐像素反解其对应原始卫星影像上的坐标，并进行统计比对，判定其是否为拉花像素，最后将生成的拉花区域二值图像进行矢量化得到拉花区域矢量数据，达到光学遥感卫星正射影像上拉花区域自动检测的目的。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种光学遥感卫星正射影像拉花区域自动检测方法，其关键在于按照以下步骤进行：

步骤1：加载原始卫片、RPC参数和数字高程模型DEM，并迭代计算正射校正后正射影像的大小和范围；

步骤2：利用反解法逐像素反算每个像素对应原始影像上像素的坐标；

步骤3：逐像素统计并判断是否为拉花像素点，形成拉花区域二值标记图像并进行矢量化，得到拉花区域矢量文件。

进一步的，所述步骤1的具体处理步骤如下：