[发明专利]一种三线阵相机影像合成彩色影像方法

摘要

一种三线阵相机影像合成彩色影像方法，为了克服现有技术在实现三线阵相机单波段影像合成三通道彩色影像时存在的精度、效率、误差分布、需要裁剪为小幅面影像等诸多问题，包括三线阵相机标定参数解算像元偏移数、选择主影像并建立与主影像相同大小的三通带彩色影像、影像分块、sift特征按块提取、sift特征按块匹配、影像锐化、单波段影像按块采样到三通道彩色影像。本发明克服了现有三线阵影像合成技术的不足，通过标定参数解算波段间影像偏移像元数，对单波段影像进行灵活分块，达到了高效率、高精度、误差分布均匀、整条带彩色影像合成的目的；能够适应多种地形地貌、多种单波段夹角的三线阵影像合成，同时也一定程度上降低了对硬件的要求。

主权项

1.一种三线阵相机影像合成彩色影像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、利用三线阵相机标定文件解算单波段影像间像元偏移数；具体为：从三线阵相机标定文件中读取红、绿、蓝三个单波段影像扫描线对应的像元位置坐标，分别解算各单波段影像两两之间存在的像元偏移数，包括航向像元偏移数和垂直航向像元偏移数，航向像元偏移数解算时选择两扫描线各像元间的最大像元偏移数作为航向像元偏移数，即：wid＝max(wid_i),i＝1,2,3,4……；wid_i为扫描线第i行的航向像元偏移数；步骤二、从步骤一所述的红、绿、蓝三个单波段影像中选择一个单波段影像作为主影像，提取该主影像的行数和列数参数，以提取的行数和列数参数作为行、列指标建立与主影像行数和列数相同的三通道彩色影像；步骤三、单波段影像和三通道彩色影像分块；主影像分块的大小根据地形地貌特征和影像拍摄角度等因素综合确定，三通道彩色影像的分块形式与主影像分块形式保持完全一致；主影像外的两个单波段影像分块的块中心像元的行列号坐标与主影像分块的块块中心像元行列号坐标保持一致，分块大小则根据其与主影像间的像元偏移量决定，保证主影像分的每一块能够被主影像外的两个单波段影像对应的块完全包围，即满足：GBwid＞Rwid+k,GBhei＞Rhei+k,k＞wid；其中GBwid、GBhei两个单波段影像分块的宽和高，Rwid,Rhei为主影像分块的宽和高，wid、hei为单波段影像与主影像之间存在的航向像元偏移数和垂直航向像元偏移数，k为大于wid的常数；步骤四、根据步骤三的分块结果，基于sift特征的匹配方法，对三个单波段影像进行按块提取sift特征并单独保存，根据提取的sift特征，对所述主影像与另外两个单波段影像按对应块进行匹配，获取所有对应块之间的配准关系并保存，配准关系采用仿射变换公式：X＝a₀+a₁*x₀+a₂*y₀Y＝b₀+b₁*x₀+b₂*y₀其中x₀，y₀为主影像上的坐标，X，Y为配准影像上解算得到的对应坐标，a₀，a₁，a₂，b₀，b₁，b₂为仿射变换参数；步骤五：对三个单波段影像进行锐化，获得锐化后的三个单波段影像；步骤六：对步骤五锐化后的红、绿、蓝三个单波段影像按照配准关系进行灰度采样，采样灰度分别放置到三通道彩色影像的红、绿、蓝相应通道内，生成彩色影像；具体为：三通道彩色影像的分块与主影像的分块相同，主影像块内的灰度值按原值直接采样到三通道彩色影像相应块的相应通道内，同时将另外两个单波段影像中与主影像块对应的块按照配准关系采样到三通道彩色影像相应块的相应通道内；依次对三个单波段影像的每个块进行灰度值采样，即可生成整条带的三通道彩色线阵影像。