CN113536010A - 一种局部遥感影像更新方法及装置 - Google Patents

一种局部遥感影像更新方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种局部遥感影像更新方法，包括以下步骤：获取旧遥感影像以及局部更新区域地理范围；根据旧遥感影像以及局部更新区域地理坐标范围构建矢量面其具体步骤为：将旧遥感影像以及局部更新区域矢量面进行空间拓扑运算，将旧遥感影像以及局部更新区域矢量面与影像建立关联关系；根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域进行直方图匹配；根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域接边处进行羽化处理，本发明能够有效地解决新旧影像接边处有明显的色差以及缝隙，使得新旧遥感影像起到渐变的作用从而达到自然衔接的效果。

Description

一种局部遥感影像更新方法及装置
技术领域
本发明涉及一种局部遥感影像更新方法及装置，属于技术领域。
背景技术
遥感影像是指记录各种地物电磁波大小的胶片或照片，主要分为航空像片和卫星相片；目前，遥感影像局部更新大都是直接构建矢量要素将新遥感影像与旧遥感影像直接进行镶嵌处理，形成一幅新遥感影像。
传统遥感影像局部更新方法，是直接构建矢量要素将新遥感影像与旧遥感影像直接进行镶嵌处理，这样处理将会导致在新旧影像接边处有明显的色差以及缝隙。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种局部遥感影像更新方法及装置，能够有效地解决新旧影像接边处有明显的色差以及缝隙，使得新旧遥感影像起到渐变的作用从而达到自然衔接的效果。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
第一方面，本发明提供了一种局部遥感影像更新方法，包括以下步骤：
获取旧遥感影像以及局部更新区域地理范围；
根据旧遥感影像以及局部更新区域地理坐标范围构建矢量面，其具体步骤为：
将旧遥感影像以及局部更新区域矢量面进行空间拓扑运算，
将旧遥感影像以及局部更新区域矢量面与影像建立关联关系；
根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域进行直方图匹配；
根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域接边处进行羽化处理。
进一步的，所述获取旧遥感影像以及局部更新区域地理范围，其具体步骤为：
根据影像的宽高信息以及像方和物方的坐标转换关系计算出旧遥感影像的四角点坐标；
对于局部更新区域的地理范围获取，通过绘制多边形区域，得到多边形区域的每一个顶点坐标进行获取。
进一步的，所述根据旧遥感影像以及局部更新区域地理坐标范围构建矢量面，还包括：将旧遥感影像坐标范围和局部更新区域地理坐标范围构建成矢量数据方式，矢量数据通过记录地理坐标的方式来表现地理实体的空间位置。
进一步的，所述空间拓扑运算是通过一系列基于一个或者多个几何图形中点间的逻辑比较，然后返回另外一些几何图形，包括凸多边形、切割、差分、交集、对称差分和并集。
进一步的，所述将旧遥感影像以及局部更新区域矢量面进行空间拓扑运算，具体包括以下步骤：将两个矢量面进行差分运行，拓扑运算后，旧遥感影像矢量面形成一个有空洞的矢量面，局部更新区域的矢量面形成一个填充这个空洞的矢量面，差分运算后，再将这两个矢量面进行并集运算，形成一个具有两个矢量要素属性的矢量面。
进一步的，所述将旧遥感影像以及局部更新区域矢量面与影像建立关联关系，具体步骤为：将两个矢量要素属性分别对应旧遥感影像的文件全路径和更新遥感影像文件的全路径。
进一步的，所述根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域进行直方图匹配，其具体步骤为：
读取旧遥感影像各波段数据信息，得到各波段累计直方图信息；
读取局部更新区域各波段数据信息，得到各波段累计直方图信息；
比较旧遥感影像和局部更新区域各波段每个灰度级，得到映射关系：找到两个累积直方图距离最近的点；
局部更新区域灰度映射到新的灰度。
进一步的，所述根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域接边处进行羽化处理，其具体步骤为：
确定羽化半径，按照羽化半径，将局部更新区域多边形内缩和外框相应尺寸；
局部更新区域多边形内缩和外框区域即是图像重叠区域，通过加权平滑算法计算像素值。
第二方面，本发明提供了一种局部遥感影像更新终端，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据上述任一项所述方法的步骤。
第三方面，本发明提供了计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
本发明提供一种局部遥感影像更新方法及装置，通过获取旧遥感影像以及局部更新区域地理范围；根据旧遥感影像以及局部更新区域地理坐标范围构建矢量面，根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域进行直方图匹配，根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域接边处进行羽化处理，能够有效地解决新旧影像接边处有明显的色差以及缝隙，使得新旧遥感影像起到渐变的作用从而达到自然衔接的效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种局部遥感影像更新方法的方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种局部遥感影像更新方法的加权平滑算法图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
如图1、图2所示，本发明实施例提供的局部遥感影像更新方法，所述方法包括以下步骤：
S10：获取旧遥感影像以及局部更新区域地理范围。
一般来说，旧遥感影像是原始遥感影像经过一定的数学模型来改正和消除影像产生的变形过程的影像产品，经过校正后的遥感影像数据已经具备了地理信息，而且大部分影像信息与实际地物已经实现了重叠，根据影像的宽高信息以及像方和物方的坐标转换关系可以很容易地计算出旧遥感影像的四角点坐标。对于局部更新区域的地理范围获取，一般是通过绘制多边形区域，并得到多边形区域的每一个顶点坐标进行获取。
S20：根据旧遥感影像以及局部更新区域地理坐标范围构建矢量面。
为能够准确且个性化地进行局部更新区域的替换，需要将旧遥感影像坐标范围和局部更新区域地理坐标范围构建成矢量数据方式，矢量数据一般是通过记录地理坐标的方式来尽可能地将地理实体的空间位置表现得准确无误。
S21：将旧遥感影像以及局部更新区域矢量面进行空间拓扑运算。
空间拓扑运算是通过一系列基于一个或者多个几何图形中点间的逻辑比较，然后返回另外一些几何图形。一般包括凸多边形、切割、差分、交集、对称差分和并集等。旧遥感影像与局部更新区域矢量面进行空间拓扑运算即将两个矢量面进行差分运行，拓扑运算后旧遥感影像矢量面会形成一个有空洞的矢量面，而局部更新区域的矢量面正好是填充这个空洞的矢量面，差分运算之后，再将这两个矢量面进行并集运算，最终形成一个具有两个矢量要素属性的矢量面。
S22：将旧遥感影像以及局部更新区域矢量面与影像建立关联关系。
遥感影像局部信息替换，本质上是将具有地理信息的两幅有包含关系的遥感数字影像通过镶嵌匀色技术合并成一幅统一的新遥感影像，为了达到这一目的，需要将旧遥感影像以及局部更新区域矢量面与影像建立关联关系，即两个矢量要素属性分别对应旧遥感影像的文件全路径和更新遥感影像文件的全路径。
S30：根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域进行直方图匹配。
遥感影像局部信息替换之后，局部更新信息和旧遥感影像往往会存在色差，形成很明显的色泽差异。需要将两者进行直方图匹配。即将局部信息的直方图匹配到旧遥感影像上。使两幅影像的色调保持一致，基本步骤如下：
S31:读取旧遥感影像各波段数据信息，得到各波段累计直方图信息。
S32:读取局部更新区域各波段数据信息，得到各波段累计直方图信息。
S33:比较旧遥感影像和局部更新区域各波段每个灰度级，得到映射关系：找到两个累积直方图距离最近的点。
S34:局部更新区域灰度映射到新的灰度。
S40：根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域接边处进行羽化处理。
通过S30步的处理已经可以很大程度上将局部更新信息与旧遥感影像的明显色差进行消除，但是在旧遥感影像与局部更新区域接边处还是有明显的色泽差异。此时需要进行羽化处理，令选区内外衔接部分虚化，起到渐变的作用从而达到自然衔接的效果，基本步骤如下：
S41:确定羽化半径，按照羽化半径，将局部更新区域多边形内缩和外框相应尺寸。
S42:局部更新区域多边形内缩和外框区域即是图像重叠区域，该区域中像素点的灰度值Pixel由两幅图像中对应点的灰度值Pixel_L和Pixel__R加权平均得到。即Pixel＝k×Pixel_L+(1-k)×Pixel_R，其中k是可调因子，图2为加权平滑算法图。
通常情况下0<k<1，即在重叠区域中，沿图像1向图像2的方向，k由1渐变为0，从而实现重叠区域的平滑拼接，为使图像重叠区域中的点与两幅图像建立更大的相关性，令k＝d1/(d1+d2),其中d1，d2分别表示重叠区域中的点到两幅图像重叠区域的左边界和右边界的距离，即使用公式Pixel＝k×Pixel_L+(1-k)×Pixel_R进行接边线处理。
本发明提供一种局部遥感影像更新方法及装置，通过获取旧遥感影像以及局部更新区域地理范围；根据旧遥感影像以及局部更新区域地理坐标范围构建矢量面，根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域进行直方图匹配，根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域接边处进行羽化处理，能够有效地解决新旧影像接边处有明显的色差以及缝隙，使得新旧遥感影像起到渐变的作用从而达到自然衔接的效果。
实施例2
本发明提供了一种局部遥感影像更新终端，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据实施例1中任一项所述方法的步骤。
本发明提供一种局部遥感影像更新终端，通过执行根据实施例1中任一项所述方法的步骤，能够有效地解决新旧影像接边处有明显的色差以及缝隙，使得新旧遥感影像起到渐变的作用从而达到自然衔接的效果。
实施例3
本发明提供了计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现实施例1中任一项所述方法的步骤。
本发明提供计算机可读存储介质，通过执行根据实施例1中任一项所述方法的步骤，能够有效地解决新旧影像接边处有明显的色差以及缝隙，使得新旧遥感影像起到渐变的作用从而达到自然衔接的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种局部遥感影像更新方法，其特征是，包括以下步骤：
获取旧遥感影像以及局部更新区域地理范围；
根据旧遥感影像以及局部更新区域地理坐标范围构建矢量面，其具体步骤为：
将旧遥感影像以及局部更新区域矢量面进行空间拓扑运算，
将旧遥感影像以及局部更新区域矢量面与影像建立关联关系；
根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域进行直方图匹配；
根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域接边处进行羽化处理。
2.根据权利要求1所述的局部遥感影像更新方法，其特征是，所述获取旧遥感影像以及局部更新区域地理范围，其具体步骤为：
根据影像的宽高信息以及像方和物方的坐标转换关系计算出旧遥感影像的四角点坐标；
对于局部更新区域的地理范围获取，通过绘制多边形区域，得到多边形区域的每一个顶点坐标进行获取。
3.根据权利要求1所述的局部遥感影像更新方法，其特征是，所述根据旧遥感影像以及局部更新区域地理坐标范围构建矢量面，还包括：将旧遥感影像坐标范围和局部更新区域地理坐标范围构建成矢量数据方式，矢量数据通过记录地理坐标的方式来表现地理实体的空间位置。
4.根据权利要求1所述的局部遥感影像更新方法，其特征是，所述空间拓扑运算是通过一系列基于一个或者多个几何图形中点间的逻辑比较，然后返回另外一些几何图形，包括凸多边形、切割、差分、交集、对称差分和并集。
5.根据权利要求4所述的局部遥感影像更新方法，其特征是，所述将旧遥感影像以及局部更新区域矢量面进行空间拓扑运算，具体包括以下步骤：将两个矢量面进行差分运行，拓扑运算后，旧遥感影像矢量面形成一个有空洞的矢量面，局部更新区域的矢量面形成一个填充这个空洞的矢量面，差分运算后，再将这两个矢量面进行并集运算，形成一个具有两个矢量要素属性的矢量面。
6.根据权利要求1所述的局部遥感影像更新方法，其特征是，所述将旧遥感影像以及局部更新区域矢量面与影像建立关联关系，具体步骤为：将两个矢量要素属性分别对应旧遥感影像的文件全路径和更新遥感影像文件的全路径。
7.根据权利要求1所述的局部遥感影像更新方法，其特征是，所述根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域进行直方图匹配，其具体步骤为：
读取旧遥感影像各波段数据信息，得到各波段累计直方图信息；
读取局部更新区域各波段数据信息，得到各波段累计直方图信息；
比较旧遥感影像和局部更新区域各波段每个灰度级，得到映射关系：找到两个累积直方图距离最近的点；
局部更新区域灰度映射到新的灰度。
8.根据权利要求1所述的局部遥感影像更新方法，其特征是，所述根据关联关系将旧遥感影像与局部更新区域接边处进行羽化处理，其具体步骤为：
确定羽化半径，按照羽化半径，将局部更新区域多边形内缩和外框相应尺寸；
局部更新区域多边形内缩和外框区域即是图像重叠区域，通过加权平滑算法计算像素值。
9.一种局部遥感影像更新终端，其特征是，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1至8任一项所述方法的步骤。
10.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述方法的步骤。
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