[发明专利]一种用于海浪的双目影像测量与预测方法

说明书

本发明公开了一种用于海浪的双目影像测量与预测方法，属于摄影测量技术领域，包括：坐标系转换，完成不同坐标系下同一点的坐标转换，得到波浪上任意一点的坐标；特征点三边形影像配准，从S1中的波浪上任意一点的坐标中选取代表性的点作为特征点，利用特征点三边形法则提取一定区域内的波浪影像高程数据；不同坐标系的坐标立体交会，S2中的波浪影像高程数据是一个平面坐标系下的二维数据，通过坐标系转换，将一个平面坐标系下的二维数据转换到其他三维坐标系，得到特征点的波浪影像高程三维立体坐标；海面波浪点云轮廓成像，通过波浪点云轮廓成像算法，将特征点的波浪影像高程三维立体坐标的点的三维坐标连成波浪轮廓曲线；进行波浪预测。

技术领域

本发明公开了一种用于海浪的双目影像测量与预测方法，属于摄影测量技术领域。

背景技术

在过去的几十年里，遥感影像作为摄影测量获取信息的基础，被广泛应用于社会发展的各个领域，遥感影像与其它地理信息的融合在不同场合的应用越来越广泛。由于我们在获取影像的时候，受各方面因素的影响，所有的遥感图像均存在几何变形，因此就要求在分析利用遥感图像之前，要对图像进行纠正处理。

遥感图像的几何变形可分为系统变形和非系统变形两种类型。在进行任何后续分析前必须先进行图像纠正，在图像纠正的过程中图像区间的几何结构被转换为平面的。系统变形是由扫描角度的倾斜、反射扫描的速率、全貌变形、平台速率、地球的曲率和地球的自转等因素所引起的。这种类型的误差可以运用平台位置和内部传感器变形的知识来纠正。

事实上，讨论影像的纠正离不开坐标系。摄影测量学中对坐标系的讨论也是首先提出的，包括像平面坐标系、像空间坐标系、摄影测量坐标系、地面辅助坐标系和大地坐标系以及为了数字图像处理而临时建立的各种过度性坐标系等等。数字图像的处理都是根据这些坐标系来进行的。影像纠正的基本过程也包含了不同坐标系间对应坐标值的平移、旋转、缩放、扭曲等等变换过程。纠正处理的多是系统和相对整体的变形，而对局部变形的拟合处理，多数算法都难以实现。

发明内容

本发明公开了一种用于海浪的双目影像测量与预测方法，以解决现有技术中，用于海面的影像测量中，图像纠正精度不够的问题。

一种用于海浪的双目影像测量与预测方法，包括：

S1：坐标系转换，完成不同坐标系下同一点的坐标转换，得到波浪上任意一点的坐标；

S2：特征点三边形影像配准，从S1中的波浪上任意一点的坐标中选取代表性的点作为特征点，利用特征点三边形法则提取一定区域内的波浪影像高程数据；

S3：不同坐标系的坐标立体交会，S2中的波浪影像高程数据是一个平面坐标系下的二维数据，通过S1的坐标系转换，将一个平面坐标系下的二维数据转换到其他三维坐标系，得到特征点的波浪影像高程三维立体坐标；

S4：海面波浪点云轮廓成像，通过波浪点云轮廓成像算法，将特征点的波浪影像高程三维立体坐标的点的三维坐标连成波浪轮廓曲线；

S5：波浪预测，结合特征点的波浪影像高程和波浪轮廓曲线，运用预测算法预测之后的波浪高程并得到未来一段时间的波浪轮廓曲线。

优选地，所述双目影像包括左目视图和右目视图；

S1包括：获取波浪实际海面坐标系的点(x，y，z)对应的左目视图坐标系点(x₁，y₁，z₁)、右目视图坐标系点(x₂，y₂，z₂)，定义三种坐标系，分别为：

波浪实际海面坐标系：建立在实际波浪影像测量海面空间的坐标系，以左目视图坐标系z₁轴与平均海平面交点为坐标原点o，z轴竖直向上，x轴垂直z轴并在面向左目视图时指向右侧，经过上述定义的波浪实际海面坐标系为o-xyz，x轴方向和坐标原点o都是相对左目视图的相对量；