CN112634132A - 一种卫星影像的海图要素采集方法及装置 - Google Patents

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CN112634132A CN202011311180.7A CN202011311180A CN112634132A CN 112634132 A CN112634132 A CN 112634132A CN 202011311180 A CN202011311180 A CN 202011311180A CN 112634132 A CN112634132 A CN 112634132A
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Abstract

本申请公开了一种卫星影像的海图要素采集方法及装置，该方法包括：获取卫星的多个原始影像，基于预设的核线影像生成方法对每个所述原始影像进行处理生成对应的左右核线影像，采用密集匹配方法对所述左右核线影像进行同名点匹配构建数字高程模型；根据所述数字高程模型和预设的RPC参数对所述原始影像进行纠正得到正射影像，以及根据所述数字高程模型对所述正射影像进行重采样生成立体匹配片；根据预设的拼接算法分别对正射影像和所述立体匹配片进行影像拼接得到立体测图模型，根据所述立体测图模型进行海图要素采集，其中，所述立体测图模型中地物进行了符号化处理。本申请解决了现有技术中海图对于沿海内容常常不能够很好表达的技术问题。

Description

一种卫星影像的海图要素采集方法及装置
技术领域
本申请涉及卫星影像技术领域，尤其涉及一种卫星影像的海图要素采集方法及装置。
背景技术
基于卫星遥感影像的地形图要素采集具有更新时间短、价格低同时面积大的优点，可以提供大量而丰富的影像数据。进入21世纪以来，随着高性能计算机，高分辨率遥感和高宽带网络技术的快速发展，测绘技术手段发生了深刻变化，测绘地图技术发展成为一个重视地理信息服务而不是地图制作的新阶段，测量服务范围，内容和方法也发生了很大变化。近几年，国产卫星影像在空间、时间、光谱分辨率方面有了大幅提高，使得国产卫星影像扩大了在基础地理信息建设的运用范畴，例如，2012年1月9日，我国启用的资源三号卫星分辨率在全色波段可达到3.6m，2020年7月25日，资源三号03星发射获得圆满成功，将在轨与资源三号02星组网运行，主要用于获取高分辨率立体影像和多光谱数据，为地理国情监测、国土资源调查、防灾减灾、农业水利、生态环境、城市规划建设等领域提供应用服务。随着国产卫星影像的广泛应用，提供了一个不依赖传统地面测绘的方式，缩短调查时间和减少仪器设备的使用，可以满足各个行业要素采集的需求。
目前，传统海图的测制和要素采集是一项复杂的勘测和要素采集的任务，同时，由于波浪和海流的作用、海面位置的变化、海岸地物沉积及人为活动在海岸带的频繁，导致海图的测制和更新愈加复杂。以往都是利用数字全站仪、RTK等经过野外测量，内业人员进行数据整理，采用专业要素采集软件要素采集，最后输出成图。因此海图的制作非常困难而且非常消耗时间，连续海图之间的时间间隔很长，导致海图对于沿海内容常常不能够很好表达。
发明内容
本申请解决的技术问题是：针对现有技术中海图对于沿海内容常常不能够很好表达的问题，本申请提供了一种卫星影像的海图要素采集方法及装置，本申请实施例所提供的方案中，利用已知原始影像和RPC参数来获取海图要素，不需要人工去利用数字全站仪、RTK等经过野外测量和对数据整理，减小海图的制作消耗时间以及连续海图之间的时间间隔，进而使得制作出的海图能够很好对于沿海内容表达。
第一方面，本申请实施例提供一种卫星影像的海图要素采集方法，该方法包括：
获取卫星的多个原始影像，基于预设的核线影像生成方法对每个所述原始影像进行处理生成对应的左右核线影像，采用密集匹配方法对所述左右核线影像进行同名点匹配构建数字高程模型；
根据所述数字高程模型和预设的RPC参数对所述原始影像进行纠正得到正射影像，以及根据所述数字高程模型对所述正射影像进行重采样生成立体匹配片；
根据预设的拼接算法分别对正射影像和所述立体匹配片进行影像拼接得到立体测图模型，根据所述立体测图模型进行海图要素采集，其中，所述立体测图模型中地物进行了符号化处理。
本申请实施例所提供的方案中，利用已知原始影像和RPC参数，采用基于投影基准面的近似核线影像生成方法进行核线重采样，然后通过SGM密集匹配方法，得到同名点的对应关系，内插生成数字高程模型，并对原始影像进行数字纠正生成正射影像，最后通过对数字高程模型人为的引入视差，对正射影像作重采样，生成该正射影像的立体匹配片，对正射影像和立体匹配片进行镶嵌拼接，构成所需的可量测无缝立体测图模型，最后在立体模式下符号化地物。因此，本申请实施例所提供的方案中，利用已知原始影像和RPC参数来获取海图要素，不需要人工去利用数字全站仪、RTK等经过野外测量和对数据整理，减小海图的制作消耗时间以及连续海图之间的时间间隔，进而使得制作出的海图能够很好对于沿海内容表达。
可选地，基于预设的核线影像生成方法对每个所述原始影像进行处理生成对应的左右核线影像，包括：
在卫星立体像对的预设参考椭球范围内选取平均高程作为投影基准面，确定核曲线投影到所述投影基准面上后的近似核线方向；
根据所述近似核线方向确定原始影像与核线影像之间坐标转换关系，根据所述坐标转换关系生成对应的所述左右核线影像。
可选地，采用密集匹配方法对所述左右核线影像进行同名点匹配构建数字高程模型，包括：
在所述左右核线影像中沿核线方向搜索同名点，根据预设的SGM算法确定所述左右核线影像之间的同名点关系；
根据所述同名点关系确定所述核线影像像点对应的地面点坐标，根据所述地面点坐标采用样条函数内插得到所述数字高程模型。
可选地，根据所述同名点关系确定所述原始影像对应的地面点坐标之前，还包括：
调换左右核线影像的匹配顺序，根据调换后的核线影像再次进行同名点匹配得到新的同名点关系；
判断是否存在任一对同名点在所述同名点关系和所述新的同名点关系中不同；
若存在，则剔除所述任一对同名点。
本申请实施例所提供的方案中，通过调换左右核线影像的匹配顺序，根据调换后的核线影像再次进行同名点匹配得到新的同名点关系，然后判断是否存在任一对同名点在所述同名点关系和所述新的同名点关系中不同，若存在，则剔除所述任一对同名点。即通过调换左右核线影像的匹配顺序，剔除匹配错误的同名点，进而提高了影像数据的准确性。
可选地，根据所述数字高程模型对所述正射影像进行重采样生成立体匹配片，包括：
在所述数字高程模型引入预设投影角度的投影光线，将所述投影光线投影到所述投影基准面上确定其在地理坐标X方向上差生位移值；
将所述差生位移值换算为正射影像X方向的偏移值，根据所述偏移值对所述正射影像进行重采样生成所述立体匹配片。
可选地，根据预设的拼接算法分别对正射影像和所述立体匹配片进行影像拼接得到立体测图模型，包括：
根据所述正射影像和立体匹配片构建立体影像模型，确定所述立体影像模型中任一对正射影像和立体匹配片的重叠范围，将所述重叠范围作为相邻正射影像的拼接区域；
在所述拼接区域内选取相邻一对正射影像和立体匹配片的重叠区域的中心线作为立体正射影像的拼接线；
根据预设的蚁群拼接线优化算法确定镶嵌线，根据所述镶嵌线以及所述拼接线分别将相邻的正射影像以及相邻的立体匹配片进行镶嵌生成拼接后的正射影像和拼接后的立体匹配片；
根据所述拼接后的正射影像和所述拼接后的立体匹配片得到所述立体测图模型。
可选地，采用密集匹配方法对所述左右核线影像进行同名点匹配构建数字高程模型之前，还包括：
对所述多个原始影像进行匀色处理，以使得所述多个原始影像中相邻影像色调保持一致。
本申请实施例所提供的方案中，在采用密集匹配方法对所述左右核线影像进行同名点匹配构建数字高程模型之前，对所述多个原始影像进行匀色处理，以使得所述多个原始影像中相邻影像色调保持一致，进而减少由于光照等色调因素引起的影像匹配误差。
第二方面，本申请实施例提供了一种卫星影像的海图要素采集装置，该装置包括：
处理单元，用于获取卫星的多个原始影像，基于预设的核线影像生成方法对每个所述原始影像进行处理生成对应的左右核线影像，采用密集匹配方法对所述左右核线影像进行同名点匹配构建数字高程模型；
纠正采样单元，用于根据所述数字高程模型和预设的RPC参数对所述原始影像进行纠正得到正射影像，以及根据所述数字高程模型对所述正射影像进行重采样生成立体匹配片；
拼接单元，用于根据预设的拼接算法分别对正射影像和所述立体匹配片进行影像拼接得到立体测图模型，根据所述立体测图模型进行海图要素采集，其中，所述立体测图模型中地物进行了符号化处理。
可选地，所述处理单元，具体用于：
在卫星立体像对的预设参考椭球范围内选取平均高程作为投影基准面，确定核曲线投影到所述投影基准面上后的近似核线方向；
根据所述近似核线方向确定原始影像与核线影像之间坐标转换关系，根据所述坐标转换关系生成对应的所述左右核线影像。
可选地，所述处理单元，具体用于：
在所述左右核线影像中沿核线方向搜索同名点，根据预设的SGM算法确定所述左右核线影像之间的同名点关系；
根据所述同名点关系确定所述核线影像像点对应的地面点坐标，根据所述地面点坐标采用样条函数内插得到所述数字高程模型。
可选地，所述处理单元，还用于：
调换左右核线影像的匹配顺序，根据调换后的核线影像再次进行同名点匹配得到新的同名点关系；
判断是否存在任一对同名点在所述同名点关系和所述新的同名点关系中不同；
若存在，则剔除所述任一对同名点。
可选地，所述纠正采样单元，具体用于：
在所述数字高程模型引入预设投影角度的投影光线，将所述投影光线投影到所述投影基准面上确定其在地理坐标X方向上差生位移值；
将所述差生位移值换算为正射影像X方向的偏移值，根据所述偏移值对所述正射影像进行重采样生成所述立体匹配片。
可选地，所述拼接单元，具体用于：
根据所述正射影像和立体匹配片构建立体影像模型，确定所述立体影像模型中任一对正射影像和立体匹配片的重叠范围，将所述重叠范围作为相邻正射影像的拼接区域；
在所述拼接区域内选取相邻一对正射影像和立体匹配片的重叠区域的中心线作为立体正射影像的拼接线；
根据预设的蚁群拼接线优化算法确定镶嵌线，根据所述镶嵌线以及所述拼接线分别将相邻的正射影像以及相邻的立体匹配片进行镶嵌生成拼接后的正射影像和拼接后的立体匹配片；
根据所述拼接后的正射影像和所述拼接后的立体匹配片得到所述立体测图模型。
可选地，所述处理单元，还用于：
对所述多个原始影像进行匀色处理，以使得所述多个原始影像中相邻影像色调保持一致。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的一种卫星影像的海图要素采集方法的流程示意图；
图2为本申请实施例所提供的一种原始影像的立体像对示意图；
图3为本申请实施例所提供的一种立体影像对对应的核线影像对示意图；
图4为本申请实施例所提供的一种影像数据DEM结果示意图；
图5为本申请实施例所提供的一种左右正射影像示意图；
图6为本申请实施例所提供的一种拼接后的正射影像示意图；
图7为本申请实施例所提供的一种拼接后的立体匹配片示意图；
图8为本申请实施例所提供的一种立体测图模型的结构示意图；
图9为本申请实施例所提供的一种立体测图模型中地物符号化结果示意图；
图10为本申请实施例所提供的一种海图地物采集成果示意图；
图11为本申请实施例所提供的一种卫星影像的海图要素采集装置的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供的方案中，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的一种卫星影像的海图要素采集方法做进一步详细的说明，该方法具体实现方式可以包括以下步骤(方法流程如图1所示)：
步骤101，获取卫星的多个原始影像，基于预设的核线影像生成方法对每个所述原始影像进行处理生成对应的左右核线影像，采用密集匹配方法对所述左右核线影像进行同名点匹配构建数字高程模型。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，多个原始影像为同一卫星或同轨道卫星所采集的原始影像，例如，多个原始影像为同轨资源三号卫星的遥感影像。在获取多个原始影像之后，基于预设的核线影像生成方法对每个所述原始影像进行处理生成对应的左右核线影像。参见图2，为本申请实施例提供的一种原始影像的立体像对示意图。参见图3，为本申请实施例提供的一种立体影像对对应的核线影像对示意图。
在一种可能实现的方式中，基于预设的核线影像生成方法对每个所述原始影像进行处理生成对应的左右核线影像，包括：在卫星立体像对的预设参考椭球范围内选取平均高程作为投影基准面，确定核曲线投影到所述投影基准面上后的近似核线方向；根据所述近似核线方向确定原始影像与核线影像之间坐标转换关系，根据所述坐标转换关系生成对应的所述左右核线影像。
具体的，核线影像和原始影像点坐标的转换关系如下所示：
Figure BDA0002789883880000081
其中，(Se,Le)表示核线影像的像点坐标；G表示原始影像的地面分辨率GSD；(dX,dY)表示坐标平移量；R为由核线在投影基准面上所确定的二维坐标变换矩阵；(X,Y)为像点坐标在PRP上投影点的坐标。
在本申请实施例所提供的方案中，首先通过高斯投影反算f2及平面直角坐标系的二维变换矩阵实现地理经纬度与自定义坐标系之间转换，然后通过RFM反算公式f4实现影像像点坐标与地理经纬度坐标之间的相互转换。
进一步，在一种可能实现的方式中，采用密集匹配方法对所述左右核线影像进行同名点匹配构建数字高程模型，包括：在所述左右核线影像中沿核线方向搜索同名点，根据预设的SGM算法确定所述左右核线影像之间的同名点关系；根据所述同名点关系确定所述核线影像像点对应的地面点坐标，根据所述地面点坐标采用样条函数内插得到所述数字高程模型。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，基于密集匹配方法(semi-globalmatching，SGM)对生成的核线影像进行密集匹配，利用密集匹配得到的核线影像同名点坐标，根据同名点坐标反算出原始影像中同名点对应关系，根据前方交会原理得到影像像点对应的地面坐标，根据所述地面点坐标采用样条函数内插得到数字高程模型(DigitalElevation Model，DEM)。参见图4，为本申请实施例提供的一种影像数据DEM结果示意图。
进一步，为了提高影像数据的准确性，在一种可能实现的方式中，根据所述同名点关系确定所述原始影像对应的地面点坐标之前，还包括：调换左右核线影像的匹配顺序，根据调换后的核线影像再次进行同名点匹配得到新的同名点关系；判断是否存在任一对同名点在所述同名点关系和所述新的同名点关系中不同；若存在，则剔除所述任一对同名点。
步骤102，根据所述数字高程模型和预设的RPC参数对所述原始影像进行纠正得到正射影像，以及根据所述数字高程模型对所述正射影像进行重采样生成立体匹配片。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，数据库中预先保存着卫星所对应有理多项式系数(Rational Polynomial Coefficient，RPC)参数。在构建数字高程模型之后，将数字高程模型进行预处理得到预处理的数字高程模型，然后根据原始影像和预处理后的数字高程模型，通过数字影像微分纠正，将原始影像的投影方式由中心投影变为正射投影得到正射影像，参见图5，为本申请实施例提供的一种左右正射影像示意图。
进一步，在得到正射影像之后，根据所述数字高程模型对所述正射影像进行重采样生成立体匹配片。具体的，在本申请实施例所提供的方案中，根据数字高程模型对正射影像进行重采样生成立体匹配片的方式有多种，下面以一种较佳的方式为例进行说明。
在一种可能实现的方式中，根据所述数字高程模型对所述正射影像进行重采样生成立体匹配片，包括：在所述数字高程模型引入预设投影角度的投影光线，将所述投影光线投影到所述投影基准面上确定其在地理坐标X方向上差生位移值；将所述差生位移值换算为正射影像X方向的偏移值，根据所述偏移值对所述正射影像进行重采样生成所述立体匹配片。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，在数字高程模型DEM中引入具有预设投影角度的投影光线，然后根据该数字高程模型将所述投影光线投影到所述投影基准面上确定其在地理坐标X方向上差生位移值，将所述差生位移值换算为正射影像X方向的偏移值，根据所述偏移值对所述正射影像进行重采样生成所述立体匹配片。
例如，以P点为例，P点相对于投影基准面的高差为Z，P点在投影基准面的正射投影点为P2，采用投影角度为α的平行光线，P点的平行投影点为P1，这时可以得到P点的左右视差为：
P＝Z*tanα
由于引入的平行投影光线平行于XZ面，所以生成的正射影像和立体匹配片的同名点在y方向上没有偏差，只在x方向上存在视差。
步骤103，根据预设的拼接算法分别对正射影像和所述立体匹配片进行影像拼接得到立体测图模型，根据所述立体测图模型进行海图要素采集，其中，所述立体测图模型中地物进行了符号化处理。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，在得到正射影像和立体匹配片之后，任一对应的正射影像和立体匹配片构成立体正射影像对。在得到任一立体正射影像对之后，根据预设的拼接算法分别对正射影像和所述立体匹配片进行影像拼接得到立体测图模型。
在一种可能实现的方式中，根据预设的拼接算法分别对正射影像和所述立体匹配片进行影像拼接得到立体测图模型，包括：根据所述正射影像和立体匹配片构建立体影像模型，确定所述立体影像模型中任一对正射影像和立体匹配片的重叠范围，将所述重叠范围作为相邻正射影像的拼接区域；在所述拼接区域内选取相邻一对正射影像和立体匹配片的重叠区域的中心线作为立体正射影像的拼接线；根据预设的蚁群拼接线优化算法确定镶嵌线，根据所述镶嵌线以及所述拼接线分别将相邻的正射影像以及相邻的立体匹配片进行镶嵌生成拼接后的正射影像和拼接后的立体匹配片；根据所述拼接后的正射影像和所述拼接后的立体匹配片得到所述立体测图模型。
为了便于理解下面对蚁群拼接线优化算法进行简要介绍，具体的，蚁群拼接线优化算法步骤如下所示：
(1)把初始镶嵌线的起始点像素坐标作为蚁群路径搜索开始的起始点，影像上下一行位于当前点的若干像素点作为蚂蚁前进路径中的备选路径。
(2)蚂蚁每选择一个新的起始点，就把记载路径点信息素的记录表中的新起始点的信息素更新。
(3)把当前路径信息素总和与最优路径信息素(刚开始以初始镶嵌线当作最优路径)总和相比较，如果当前路径的信息素多，则把当前路径替换为最优路径。
进一步，在立体测图模型中对生成的正射影像和立体匹配片作线性灰度拉伸，分别用红、绿波段或者偏振立体显示，并按照影像坐标叠加。用户通过配戴立体眼镜进行立体模式下的地物采集，而后对采集成果采用海图符号进行要素可视化。具体的，参见图6，为本申请实施例所提供的一种拼接后的正射影像示意图；参见图7，为本申请实施例提供的一种拼接后的立体匹配片示意图。
进一步，为了减少由于光照等色调因素引起的影像匹配误差，在一种可能实现的方式中，采用密集匹配方法对所述左右核线影像进行同名点匹配构建数字高程模型之前，还包括：对所述多个原始影像进行匀色处理，以使得所述多个原始影像中相邻影像色调保持一致。
为了便于理解上述卫星影像的海图要素采集过程，下面以举例的形式对其过程进行简要介绍。
例如，多个原始影像为资源三号卫星影像数据。通过采用资源三号卫星影像数据及其配套的RPC参数，利用基于投影基准面的线阵推扫式近似核线影像采集算法，得到对应的左右核线影像，采用基于SGM密集匹配方法对生成的核线影像进行密集匹配，除了影像上个别地方由于地物反光率较大，表现为特别明亮，即灰度值特别大，纹理信息不全的地方无法匹配出同名点之外，影像整体密集匹配的结果较好，可以满足DEM的构建的要求。
然后，利用密集匹配得到的核线影像同名点坐标，反算出原始影像立体像对同名点对应关系，根据前方交会原理得到影像像点对应的地面点坐标。
然后利用原始影像数据和经过预处理过程得到的DEM，通过数字影像微分纠正，将原始影像的投影方式由中心投影变为正射投影，对原始影像进行重采样，得到数字正射影像。分别对选用的两组影像数据进行实验处理，得到正射影像并对正摄影像做匀光匀色。
立体匹配片是以DEM和正射影像为原始数据，通过对DEM人为引入一个投影角度为α的投影光线，投影到自定义基准面上，使其在地理坐标X方向上差生位移值，并换算到正射影像x方向的偏移值，对正射影像进行重采样。针对立体像对，选取α角度值为5弧度，投影基准面高程为300m，利用上述立体匹配片生成原理，得到立体匹配片结果。
采用了蚁群拼接优化算法，对两组立体像对分别进行拼接，以及通过佩戴红绿眼睛可以很直观的感觉到立体视觉效果，实现了立体环境下测图的目标要求。采用GDI+技术制作相应的海图符号库，在立体测图模型中对地物选择对应属性符号，完成地物的采集。具体的，参见图8，为本申请实施例提供的一种立体测图模型的结构示意图；参见图9，为本申请实施例提供的一种立体测图模型中地物符号化结果示意图；参见图10，为本申请实施例提供的一种海图地物采集成果示意图。
本申请实施例所提供的方案中，利用已知原始影像和RPC参数，采用基于投影基准面的近似核线影像生成方法进行核线重采样，然后通过SGM密集匹配方法，得到同名点的对应关系，内插生成数字高程模型，并对原始影像进行数字纠正生成正射影像，最后通过对数字高程模型人为的引入视差，对正射影像作重采样，生成该正射影像的立体匹配片，对正射影像和立体匹配片进行镶嵌拼接，构成所需的可量测无缝立体测图模型，最后在立体模式下符号化地物。因此，本申请实施例所提供的方案中，利用已知原始影像和RPC参数来获取海图要素，不需要人工去利用数字全站仪、RTK等经过野外测量和对数据整理，减小海图的制作消耗时间以及连续海图之间的时间间隔，进而使得制作出的海图能够很好对于沿海内容表达。
基于与图1所示的方法相同的发明构思，本申请实施例提供了一种卫星影像的海图要素采集装置，参见图11，该装置包括：
处理单元1101，用于获取卫星的多个原始影像，基于预设的核线影像生成方法对每个所述原始影像进行处理生成对应的左右核线影像，采用密集匹配方法对所述左右核线影像进行同名点匹配构建数字高程模型；
纠正采样单元1102，用于根据所述数字高程模型和预设的RPC参数对所述原始影像进行纠正得到正射影像，以及根据所述数字高程模型对所述正射影像进行重采样生成立体匹配片；
拼接单元1103，用于根据预设的拼接算法分别对正射影像和所述立体匹配片进行影像拼接得到立体测图模型，根据所述立体测图模型进行海图要素采集，其中，所述立体测图模型中地物进行了符号化处理。
可选地，所述处理单元1101，具体用于：在卫星立体像对的预设参考椭球范围内选取平均高程作为投影基准面，确定核曲线投影到所述投影基准面上后的近似核线方向；根据所述近似核线方向确定原始影像与核线影像之间坐标转换关系，根据所述坐标转换关系生成对应的所述左右核线影像。
可选地，所述处理单元1101，具体用于：在所述左右核线影像中沿核线方向搜索同名点，根据预设的SGM算法确定所述左右核线影像之间的同名点关系；根据所述同名点关系确定所述核线影像像点对应的地面点坐标，根据所述地面点坐标采用样条函数内插得到所述数字高程模型。
可选地，所述处理单元1101，还用于：调换左右核线影像的匹配顺序，根据调换后的核线影像再次进行同名点匹配得到新的同名点关系；判断是否存在任一对同名点在所述同名点关系和所述新的同名点关系中不同；若存在，则剔除所述任一对同名点。
可选地，所述纠正采样单元，具体用于：在所述数字高程模型引入预设投影角度的投影光线，将所述投影光线投影到所述投影基准面上确定其在地理坐标X方向上差生位移值；将所述差生位移值换算为正射影像X方向的偏移值，根据所述偏移值对所述正射影像进行重采样生成所述立体匹配片。
可选地，所述拼接单元1103，具体用于：根据所述正射影像和立体匹配片构建立体影像模型，确定所述立体影像模型中任一对正射影像和立体匹配片的重叠范围，将所述重叠范围作为相邻正射影像的拼接区域；在所述拼接区域内选取相邻一对正射影像和立体匹配片的重叠区域的中心线作为立体正射影像的拼接线；根据预设的蚁群拼接线优化算法确定镶嵌线，根据所述镶嵌线以及所述拼接线分别将相邻的正射影像以及相邻的立体匹配片进行镶嵌生成拼接后的正射影像和拼接后的立体匹配片；根据所述拼接后的正射影像和所述拼接后的立体匹配片得到所述立体测图模型。
可选地，所述处理单元1101，还用于：对所述多个原始影像进行匀色处理，以使得所述多个原始影像中相邻影像色调保持一致。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种卫星影像的海图要素采集方法，其特征在于，包括：
获取卫星的多个原始影像，基于预设的核线影像生成方法对每个所述原始影像进行处理生成对应的左右核线影像，采用密集匹配方法对所述左右核线影像进行同名点匹配构建数字高程模型；
根据所述数字高程模型和预设的RPC参数对所述原始影像进行纠正得到正射影像，以及根据所述数字高程模型对所述正射影像进行重采样生成立体匹配片；
根据预设的拼接算法分别对正射影像和所述立体匹配片进行影像拼接得到立体测图模型，根据所述立体测图模型进行海图要素采集，其中，所述立体测图模型中地物进行了符号化处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于预设的核线影像生成方法对每个所述原始影像进行处理生成对应的左右核线影像，包括：
在卫星立体像对的预设参考椭球范围内选取平均高程作为投影基准面，确定核曲线投影到所述投影基准面上后的近似核线方向；
根据所述近似核线方向确定原始影像与核线影像之间坐标转换关系，根据所述坐标转换关系生成对应的所述左右核线影像。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，采用密集匹配方法对所述左右核线影像进行同名点匹配构建数字高程模型，包括：
在所述左右核线影像中沿核线方向搜索同名点，根据预设的SGM算法确定所述左右核线影像之间的同名点关系；
根据所述同名点关系确定所述核线影像像点对应的地面点坐标，根据所述地面点坐标采用样条函数内插得到所述数字高程模型。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述同名点关系确定所述原始影像对应的地面点坐标之前，还包括：
调换左右核线影像的匹配顺序，根据调换后的核线影像再次进行同名点匹配得到新的同名点关系；
判断是否存在任一对同名点在所述同名点关系和所述新的同名点关系中不同；
若存在，则剔除所述任一对同名点。
5.如权利要求4述的方法，其特征在于，根据所述数字高程模型对所述正射影像进行重采样生成立体匹配片，包括：
在所述数字高程模型引入预设投影角度的投影光线，将所述投影光线投影到所述投影基准面上确定其在地理坐标X方向上差生位移值；
将所述差生位移值换算为正射影像X方向的偏移值，根据所述偏移值对所述正射影像进行重采样生成所述立体匹配片。
6.如权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，根据预设的拼接算法分别对正射影像和所述立体匹配片进行影像拼接得到立体测图模型，包括：
根据所述正射影像和立体匹配片构建立体影像模型，确定所述立体影像模型中任一对正射影像和立体匹配片的重叠范围，将所述重叠范围作为相邻正射影像的拼接区域；
在所述拼接区域内选取相邻一对正射影像和立体匹配片的重叠区域的中心线作为立体正射影像的拼接线；
根据预设的蚁群拼接线优化算法确定镶嵌线，根据所述镶嵌线以及所述拼接线分别将相邻的正射影像以及相邻的立体匹配片进行镶嵌生成拼接后的正射影像和拼接后的立体匹配片；
根据所述拼接后的正射影像和所述拼接后的立体匹配片得到所述立体测图模型。
7.如权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，采用密集匹配方法对所述左右核线影像进行同名点匹配构建数字高程模型之前，还包括：
对所述多个原始影像进行匀色处理，以使得所述多个原始影像中相邻影像色调保持一致。
8.一种卫星影像的海图要素采集装置，其特征在于，包括：
处理单元，用于获取卫星的多个原始影像，基于预设的核线影像生成方法对每个所述原始影像进行处理生成对应的左右核线影像，采用密集匹配方法对所述左右核线影像进行同名点匹配构建数字高程模型；
纠正采样单元，用于根据所述数字高程模型和预设的RPC参数对所述原始影像进行纠正得到正射影像，以及根据所述数字高程模型对所述正射影像进行重采样生成立体匹配片；
拼接单元，用于根据预设的拼接算法分别对正射影像和所述立体匹配片进行影像拼接得到立体测图模型，根据所述立体测图模型进行海图要素采集，其中，所述立体测图模型中地物进行了符号化处理。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理单元，具体用于：
在卫星立体像对的预设参考椭球范围内选取平均高程作为投影基准面，确定核曲线投影到所述投影基准面上后的近似核线方向；
根据所述近似核线方向确定原始影像与核线影像之间坐标转换关系，根据所述坐标转换关系生成对应的所述左右核线影像。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述处理单元，具体用于：
在所述左右核线影像中沿核线方向搜索同名点，根据预设的SGM算法确定所述左右核线影像之间的同名点关系；
根据所述同名点关系确定所述核线影像像点对应的地面点坐标，根据所述地面点坐标采用样条函数内插得到所述数字高程模型。
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