CN103310443A - 高分辨率遥感影像快速处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高分辨率遥感影像快速处理方法，涉及遥感影像处理领域。方法包含步骤：S1、根据待校正影像的范围从遥感图像数据库中参考影像和DEM；S2、根据遥感图像的影像和DEM通过自动匹配方法匹配控制点；S3、根据控制点对待校正影像进行处理，动态生成遥感图像；S4、实时预览所述动态生成的遥感图像；S5、如生成的遥感图像合格，生成遥感图像；如生成的遥感图像不合格，返回S3重新对待校正影像进行处理。本发明还提供了一种高分辨率遥感影像快速处理系统。本发明解决了遥感卫星信息需海量处理和高效处理的问题，推动了遥感数据成果产品应用集成，降低了技术门槛，为遥感影像数据在各个行业的应用以及数字城市的整体建设方面起到了重要作用。
Description
技术领域
本发明涉及遥感影像处理技术领域，具体涉及一种高分辨率遥感影像快速处理方法及系统。
背景技术
目前国内外卫星主流卫星以美国，法国、欧洲空间局、德国、中国、日本、印度等国家或组织为主，卫星搭载的传感器不一样，分辨率从0.5m-100000m不等，卫星采集波段跨度不一，对于海量数据的高效处理一直处于瓶颈状态，首先如何设计出能兼容各种主流卫星影像数据的方法是一个庞大而艰巨的系统性难题；其二，面对海量遥感数据，针对不同行业，不同领域的业务需求，如何对影像进行高效流程化处理同时又能满足各个行业不同需要的方法更是技术的挑战。
信息化的各类应用带来的海量数据处理的要求，卫星遥感的分辨率的不断增大，信息获取手段和质量的提高，导致接收的信息成爆炸式增长，信息种类的增加，更增添了数据的总量。时效性要求越来越高，导致处理速度要求越来越高。算法手段复杂度也在不断增加，导致计算处理速度要求提高。
现行各类影像快速处理方法，应对与大数据量的处理速度较慢，数据处理的结果需要等待处理完成后才能查看，应对与大数据量的整景数据，需要通过人工切割、拼接后进行处理，部分需要调色的需要用到第三方软件进行人工干预后在进行拼接，人工参与较多。
因此，针对以上不足，本发明提供了一种高分辨率遥感影像快速处理方法及系统。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供一种高分辨率遥感影像快速处理方法及系统，解决了遥感影像数据海量处理和高效处理的问题，具体为解决了遥感影像数据处理的结果快速可视化的问题；应对与大数据量的整景数据需要通过人工切割、拼接后进行处理的问题；部分需要调色的遥感影像数据需要通过第三方软件进行人工干预后在进行拼接的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种高分辨率遥感影像快速处理方法，包含以下步骤：
S1、根据待校正影像的范围，从遥感图像数据库中参考遥感图像的影像和DEM；
S2、根据所述遥感图像的影像和DEM，通过自动匹配方法匹配所述遥感图像的影像和DEM，以及所述待校正影像的控制点；
S3、根据所述控制点对所述待校正影像进行处理，动态生成遥感图像；
S4、实时预览所述动态生成的遥感图像；
S5、如所述动态生成的遥感图像合格，生成遥感图像；如所述动态生成的遥感图像不合格，返回步骤S3重新对待校正影像进行处理。
其中，步骤S2中所述自动匹配方法为灰度匹配方法。
其中，步骤S3中对遥感图像进行外定向操作、区域网平差操作和控制点编辑处理。
其中，步骤S3中采用GPU的超算方法对遥感图像进行处理，
其中，步骤S4中采用GPU的超算方法预览所述动态生成的遥感图像，
其中，步骤S4和S5之间还包含步骤：
S45、对所述动态生成的遥感图像进行影响校正、投影变换、匀光匀色和融合处理。
本发明还提供了一种高分辨率遥感影像快速处理系统，包含以下模块：遥感图像参考模块、遥感图像匹配模块、遥感图像处理模块和实时预览模块，遥感图像生成模块；
其中,
遥感图像参考模块，根据待校正影像的范围，从遥感图像数据库中参考遥感图像的影像和DEM；
遥感图像匹配模块，根据所述遥感图像的影像和DEM，通过自动匹配方法匹配所述遥感图像的影像和DEM，以及所述待校正影像的控制点；
遥感图像处理模块，根据所述控制点对所述待校正影像进行处理，动态生成遥感图像；
实时预览模块，实时预览所述动态生成的遥感图像；
遥感图像生成模块，生成合格的遥感图像。
其中，遥感图像处理模块对遥感图像进行外定向操作、区域网平差操作和控制点编辑处理。
其中，在实时预览模块实时预览所述动态生成的遥感图像后，对所述动态生成的遥感图像进行影响校正、投影变换、匀光匀色和融合处理。
其中，遥感图像生成模块将不合格的遥感图像返回遥感图像处理模块重新进行处理。
（三）有益效果
本发明通过提供一种高分辨率遥感影像快速处理方法及系统，解决了遥感卫星信息需海量处理和高效处理的问题，推动了遥感数据成果产品应用集成，降低了技术门槛，为遥感影像数据在各个行业的应用以及数字城市的整体建设方面起到了重要作用。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的高分辨率遥感影像快速处理方法的流程图；
图2为本发明一种实施方式的高分辨率遥感影像快速处理方法的一种结构示意图；
图3为本发明一种实施方式的高分辨率遥感影像快速处理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面对于本发明所提出的一种高分辨率遥感影像快速处理方法及系统，结合附图和实施例详细说明。
实施例：一种高分辨率遥感影像快速处理方法及系统本。
如图1所示，该方法包含以下步骤：
S1、根据待校正影像的范围，从遥感图像数据库中参考遥感图像的影像和数字高程模型（DEM）；
建立遥感图像参考影像库文件，方便根据待校正影像的范围自动搜索相关参考影像，取代人工挑选单幅参考影像。支持多种投影分带并存。
S2、根据所述遥感图像的影像和DEM，通过自动匹配方法匹配所述遥感图像的影像和DEM，以及所述待校正影像的控制点；
其中，步骤S2中所述自动匹配方法为灰度匹配方法。
另外本实施例还可以通过Surf算法和Sift算法匹配遥感图像控制点。
S3、根据所述控制点对所述待校正影像进行处理，动态生成遥感图像；
其中，步骤S3中对遥感图像进行外定向操作、区域网平差操作和控制点编辑处理。
其中，步骤S3中采用GPU的超算方法对遥感图像进行处理，
S4、实时预览所述动态生成的遥感图像；
其中，步骤S4中采用GPU的超算方法预览所述动态生成的遥感图像。
S45、对所述动态生成的遥感图像进行影响校正、投影变换、匀光匀色和融合处理。
S5、如所述动态生成的遥感图像合格，生成遥感图像；如所述动态生成的遥感图像不合格，返回步骤S3重新对待校正影像进行处理。
如图2所示，为高分辨率遥感影像快速处理方法的另一种示意图。
如图3所示，另外还提供了一种高分辨率遥感影像快速处理系统，包含以下模块：遥感图像提取模块、遥感图像计算模块、遥感图像处理模块和实时预览模块；
其中,
遥感图像参考模块，从遥感图像数据库中参考已知影像和DEM；
遥感图像匹配模块，根据所述影像和DEM，通过自动匹配方法匹配遥感图像控制点；
遥感图像处理模块，根据所述遥感图像控制点对遥感图像进行处理，动态生成遥感图像；
实时预览模块，实时预览所述动态生成的遥感图像；
遥感图像生成模块，生成合格的遥感图像。
其中，遥感图像处理模块对遥感图像进行外定向操作、区域网平差操作和控制点编辑处理。
其中，在实时预览模块实时预览所述动态生成的遥感图像后，对所述动态生成的遥感图像进行影响校正、投影变换、匀光匀色和融合处理。
其中，遥感图像生成模块将不合格的遥感图像返回遥感图像处理模块重新进行处理。
本实施例可以支持批量操作，提供建立全国或者全省的DEM库，建立统一提取高程数据源，取代人工挑选单幅DEM。支持多种投影分带并存。采用全新的控制点编辑及地理匹配功能，让用户可以实时看到通过当前控制点纠正的结果，并且在编辑的过程中，实时更新纠正效果。让控制点编辑从传统的左右视窗模式变为单个窗体模式，整体工作效率成倍提高。遥感数据支持海量数据计算，采用深度并行思想架构，实现异步读取、计算和结果输出，自动进行分块及合并处理。
在普通计算机上，整体计算速度（包括输出IO等环节的时间）比其他常规CPU快20倍以上，最高可以超过200倍以上。在GPU运算工作站中，处理能力完全从单幅百MB级提升到几十GB的计算处理能力。本实施例采用多GPU卡加速，多计算机协同加速，资源协同运算。让工作站变成了超级计算机，能够使计算效率提高20倍以上，最高能达到200陪以上的计算效率。
本实施例针对空间地理信息中的海量数据快速处理有迫切需求的客户，该架构能满足不同行业的空间地理信息应用和二次应用开发需求的客户。本实施例的GPU运算平台根据其特有的技术，实现各类处理的快速预览，避免因参数计算的不合适带来的大量的反复计算成果的预览，（支持消除残差的精校正）实时融合，支持PCA融合计算、Brovey融合、HIS融合、高通滤波融合等各类算法。云光匀色实时预览；镶嵌的实时预览。
本实施例基于RPC模型和严格轨道模型的正射校正，支持各类卫星遥感数据诸如QuickBird、SPOT5、IKONOS、WorldWideI-II、资源3号、天慧等计算。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种高分辨率遥感影像快速处理方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1、根据待校正影像的范围，从遥感图像数据库中参考遥感图像的影像和DEM；
S2、根据所述遥感图像的影像和DEM，通过自动匹配方法匹配所述遥感图像的影像和DEM，以及所述待校正影像的控制点；
S3、根据所述控制点对所述待校正影像进行处理，动态生成遥感图像；
S4、实时预览所述动态生成的遥感图像；
S5、如所述动态生成的遥感图像合格，生成遥感图像；如所述动态生成的遥感图像不合格，返回步骤S3重新对待校正影像进行处理。
2.如权利要求1所述的一种高分辨率遥感影像快速处理方法，其特征在于，步骤S2中所述自动匹配方法为灰度匹配方法。
3.如权利要求1所述的一种高分辨率遥感影像快速处理方法，其特征在于，步骤S3中对遥感图像进行外定向操作、区域网平差操作和控制点编辑处理。
4.如权利要求1或3中所述的一种高分辨率遥感影像快速处理方法，其特征在于，步骤S3中采用GPU的超算方法对遥感图像进行处理。
5.如权利要求1中所述的一种高分辨率遥感影像快速处理方法，其特征在于，步骤S4中采用GPU的超算方法预览所述动态生成的遥感图像。
6.如权利要求1所述的一种高分辨率遥感影像快速处理方法，其特征在于，步骤S4和S5之间还包含步骤：
S45、对所述动态生成的遥感图像进行影响校正、投影变换、匀光匀色和融合处理。
7.一种高分辨率遥感影像快速处理系统，其特征在于，包含以下模块：遥感图像参考模块、遥感图像匹配模块、遥感图像处理模块和实时预览模块，遥感图像生成模块；
其中,
遥感图像参考模块，根据待校正影像的范围，从遥感图像数据库中参考遥感图像的影像和DEM；
遥感图像匹配模块，根据所述遥感图像的影像和DEM，通过自动匹配方法匹配所述遥感图像的影像和DEM，以及所述待校正影像的控制点；
遥感图像处理模块，根据所述控制点对所述待校正影像进行处理，动态生成遥感图像；
实时预览模块，实时预览所述动态生成的遥感图像；
遥感图像生成模块，生成合格的遥感图像。
8.如权利要求7所述的一种高分辨率遥感影像快速处理系统，其特征在于，遥感图像处理模块对遥感图像进行外定向操作、区域网平差操作和控制点编辑处理。
9.如权利要求7所述的一种高分辨率遥感影像快速处理系统，其特征在于，在实时预览模块实时预览所述动态生成的遥感图像后，对所述动态生成的遥感图像进行影响校正、投影变换、匀光匀色和融合处理。
10.如权利要求7所述的一种高分辨率遥感影像快速处理系统，其特征在于，遥感图像生成模块将不合格的遥感图像返回遥感图像处理模块重新进行处理。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100191, Beijing, Zhichun Road, Haidian District No. 9, building 1001, room ten Applicant after: China Boda Ho (Beijing) Polytron Technologies Inc Address before: 100080, room 67, No. 0401 West Fourth Ring Road, Haidian District, Beijing Applicant before: China Boda Ho (Beijing) Technology Co. Ltd. |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |