[发明专利]一种航摄影像的镶嵌线选取方法

说明书

本发明涉及一种航摄影像的镶嵌线选取方法，包括：针对具有重叠区的两张航摄影像，获取重叠区的起点、终点以及识别建筑物区域；针对重叠区内每一个像素点的RGB波段，得到像素点的匹配度信息；并构建误匹配程度表达图，根据起点、终点，采用预先定义的镶嵌线金字塔策略对误匹配程度表达图进行处理，获取用于选择镶嵌线的金字塔式特征结构，以及采用改进的Dijkstra算法从金字塔式特征结构顶层到底层依次选取镶嵌线，在第n+1层选取镶嵌线之前确定第n层选取的镶嵌线在第n+1层映射的像素区域并调整该像素区域中各像素点的误匹配值，最终将底层选取的镶嵌线作为重叠区的镶嵌线。上述方法选取的镶嵌线避开了几何错位较大的区域，获得更高质量的镶嵌线。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种航摄影像的镶嵌线选取方法。

背景技术

航摄影像包含大量物语义和位置信息，且相对易获取，因此成为广泛使用的可视化产品，在环境监测和管理等方面均有所应用。目前受制于分辨率等因素，单张航摄影像通常不能覆盖整个研究区域，因此需要用多张航摄影像组成一张大范围航摄影像。然而因正射影像拍摄时位置、照明条件、曝光参数等不同，同一地物在不同正射影像上会有颜色、纹理、形状和位置的差异。因此需颜色校正、平滑处理和镶嵌线选取等步骤校正扭曲。以上步骤均需在镶嵌线附近处理，因此镶嵌线选取是航摄影像处理中的重要步骤。

航摄影像镶嵌线即相邻影像拼接时的分界线，航摄影像的重叠区被分为两部分，每张航摄影像选取镶嵌线的一侧组成一张大范围影像。一条理想的航摄影像镶嵌线应尽量避免穿过独立地物，尤其是尽量避免穿越在相邻影像上几何形状差异较大的独立地物(相对地表较高的地物，如建筑物等)。

业内人士使用归一化互相关(normalizedcrosscorrelation，NCC)计算相邻航摄影像重叠区对应像素的匹配程度，接着设置匹配程度阈值，在高匹配像素中使用Dijkstra算法寻找是否有一条连接起止点的线段，如果没有则降低匹配程度阈值，直到找到一条连贯的线段就是最终的镶嵌线。

然而，在相邻航摄影像中，道路、草地等靠近地表的地物匹配程度较高，建筑物等高于地表的地物匹配程度较低。该方法是一种基于像素的方法，其没有考虑同一类地物具有相似匹配程度的性质，导致该方法不可避免地会经过低匹配的建筑物区域，造成镶嵌线两侧出现明显错位，影响镶嵌质量，同时其不断地在重叠区域改变匹配程度阈值，不断地使用Dijkstra算法寻找镶嵌线，耗时很长。

业内人士还使用D-Link神经网络提取航摄影像中的道路区域以尽可能在错位较小的道路区域中选取航摄影像镶嵌线，在选取到的道路区域中使用快速归一化互相关(quicknormalizedcrosscorrelation，QNCC)计算相邻航摄影像中道路区域对应像素匹配程度，并根据Dijkstra算法从中选出从起点到终点的最优路径，即为最终镶嵌线。

上述方法中，因部分建筑物的房顶和道路有着相似的颜色和纹理，导致图像中部分建筑物被误判为道路，使得镶嵌线经过建筑物区域，影响镶嵌质量。其次不是所有的重叠区中都有道路，在没有道路的区域该方法效果一般，因此只适用于城市区域。

另外，在城市的道路两侧通常会种植高耸的绿树，从航摄影像中观察，绿树会遮挡道路区域，导致使用神经网络检测到的城市道路区域进一步减少，再次影响了该方法的质量。

鉴于此，如何有效且准确的确定航摄影像镶嵌线成为当前亟需解决的技术问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种航摄影像的镶嵌线选取方法，其实现高效地选取高质量航摄影像镶嵌线，实现高质量航摄影像拼接。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明实施例提供一种航摄影像的镶嵌线选取方法，其包括：