CN114581498A - 一种矢量数据与栅格影像结合的迭代模型配准系统 - Google Patents

一种矢量数据与栅格影像结合的迭代模型配准系统 Download PDF

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CN114581498A CN202210479629.3A CN202210479629A CN114581498A CN 114581498 A CN114581498 A CN 114581498A CN 202210479629 A CN202210479629 A CN 202210479629A CN 114581498 A CN114581498 A CN 114581498A
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Abstract

本发明提供了一种矢量数据与栅格影像结合的迭代模型配准系统,包括包括图层提取模块、矢量转换模块、栅格处理模块、加密模块和配准还原模块,所述图层提取模块对卫星高清区域图像进行分析并提取出若干单元图层,所述矢量转换模块对所述单元图层进行转换处理得到矢量数据,所述栅格处理模块对去除单元图层的区域图像进行处理得到栅格数据,所述加密模块对所述栅格数据进行加密迭代处理,所述配准还原模块用于对矢量加密数据和栅格数据进行配准并还原成原始图像;该系统通过矢量化和栅格化两种方式来处理原始图像中的不同位置图像,再通过配准来还原原始图像,在降低图像传输时的数据量的同时保证了还原图像的精准度。

Description

一种矢量数据与栅格影像结合的迭代模型配准系统
技术领域
本发明涉及卫星图像处理邻域,具体涉及一种矢量数据与栅格影像结合的迭代模型配准系统。
背景技术
在现有图像传输的形式中,有栅格数据和矢量数据两种形式,两种方式各有优缺点,栅格数据善于处理类似的像素点,但在放大后存在失真现象,矢量数据善于处理精细的图像,但使用的数据量会大,而在卫星图像的传输过程中,由于卫星图像具有数据量大,图像复杂的特征,单一地采用一种方式会具有缺陷,现需要一种系统能够以两种方式来传输卫星图像,并通过配准后准确还原成原始图像。
背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。
现在已经开发出了很多授权系统,经过我们大量的检索与参考,发现现有的授权系统有如公开号为KR1020100104808A,KR1020170097182A、CN107341781B和KR1020090016396A所公开的系统,这些系统一般包括:将矢量底图按指定分辨率转换为二值化栅格图像;将待校正原始SAR影像按照所述指定分辨率进行地理编码;根据栅格化的矢量底图和地理编码后的SAR影像的地理信息确定两幅图像间的共同区域;基于改进相位一致性算子提取地理编码后的SAR影像线状特征图,用于与栅格化的矢量底图进行自动匹配;对矢量底图切片和提取线状特征后影像切片进行模板匹配处理;利用Ransac方法筛选匹配点对,去除误匹配点,得到原始SAR影像的控制点信息,采用像方仿射变换模型进行图像校正处理,得到几何定位准确的SAR影像。但该系统仅仅时将地图矢量化,在传输数据时仍会占用大量的数据,在对栅格化和矢量化的数据选择上有待进一步优化。
发明内容
本发明的目的在于,针对所存在的不足,提出了一种矢量数据与栅格影像结合的迭代模型配准系统。
本发明采用如下技术方案:
一种矢量数据与栅格影像结合的迭代模型配准系统,包括图层提取模块、矢量转换模块、栅格处理模块、加密模块和配准还原模块,所述图层提取模块对卫星高清区域图像进行分析并提取出若干单元图层,所述矢量转换模块对所述单元图层进行转换处理得到矢量数据,所述栅格处理模块对去除单元图层的区域图像进行处理得到栅格数据,所述加密模块对所述栅格数据进行加密迭代处理,所述配准还原模块用于对矢量加密数据和栅格数据进行配准并还原成原始图像;
所述矢量转换模块将单元图层中的像素点根据色彩信息进行分类,根据每一类像素点得到的矢量数据为
Figure 257536DEST_PATH_IMAGE001
,其中,
Figure 895190DEST_PATH_IMAGE002
表示一个矢量,msg用于表示该类像素点的色彩信息,所述矢量包括直线矢量和弧线矢量,直线矢量的内容为
Figure 169177DEST_PATH_IMAGE003
,弧线矢量的内容为
Figure 818989DEST_PATH_IMAGE004
,其中,
Figure 127610DEST_PATH_IMAGE005
表示矢量的起点坐标,
Figure 201745DEST_PATH_IMAGE006
表示矢量的终点坐标,d表示矢量的矢量厚度,
Figure 228607DEST_PATH_IMAGE007
为弧形矢量的圆心坐标,
Figure 148022DEST_PATH_IMAGE008
为弧线选择参数;
所述栅格处理模块将区域图像以像素点为栅格进行信息保存,每个栅格记为
Figure 576729DEST_PATH_IMAGE009
,每个栅格的信息用
Figure 821766DEST_PATH_IMAGE010
表示,对于无信息的像素点,
Figure 70344DEST_PATH_IMAGE011
,所述栅格处理模块得到的栅格数据集合为
Figure 59029DEST_PATH_IMAGE012
所述加密模块对栅格数据集合进行迭代加密处理,将所述栅格数据集合以2*2个栅格为处理单位,对每个处理单位根据下述公式进行迭代处理:
Figure 201297DEST_PATH_IMAGE013
其中,
Figure 492601DEST_PATH_IMAGE014
表示处理单元的左上角栅格,
Figure 353110DEST_PATH_IMAGE015
表示处理单元的右上角栅格,
Figure 20852DEST_PATH_IMAGE016
表示处理单元的左下角栅格,
Figure 17626DEST_PATH_IMAGE017
表示处理单元的右下角栅格,i为迭代次数,取值为大于等于2的自然数,
Figure 479832DEST_PATH_IMAGE018
表示迭代i次后的Pot栅格信息,
Figure 564987DEST_PATH_IMAGE019
Figure 301999DEST_PATH_IMAGE020
Figure 153280DEST_PATH_IMAGE021
Figure 911021DEST_PATH_IMAGE022
为有效参数,取值情况如下:
Figure 621488DEST_PATH_IMAGE023
所述配准还原模块对迭代后的栅格加密数据进行分析,根据
Figure 755666DEST_PATH_IMAGE024
Figure 602399DEST_PATH_IMAGE025
Figure 796620DEST_PATH_IMAGE026
Figure 728804DEST_PATH_IMAGE027
为-1时所在的迭代层数m得到一个
Figure 401094DEST_PATH_IMAGE028
的栅格信息为-1的像素点方阵,将这些像素点方阵连接处理后获取边界情况,与矢量数据集合的边界矢量进行对比,对比一致则完成配准,在还原图像时将对应的单元图层添加到栅格图像的对应位置;
进一步的,所述图层提取模块包括图像接收单元、边缘分析单元、背景分析单元和提取单元,所述图像接收单元用于接收遥感卫星获取的高清区域图像,所述边缘分析单元对所述高清区域图像进行解析,得到若干个封闭边缘线,所述背景分析单元对每个封闭边缘线的外侧像素点进行分析,将满足要求的封闭边缘线发送给所述提取单元,所述提取单元根据接收到的封闭边缘线数据从所述高清区域图像中提取出对应的单元图层;
进一步的,当一个像素点
Figure 102333DEST_PATH_IMAGE029
满足下述关系时,所述边缘分析单元判断该像素点
Figure 467456DEST_PATH_IMAGE029
为封闭边缘线的外侧像素点:
Figure 886936DEST_PATH_IMAGE030
其中,
Figure 362916DEST_PATH_IMAGE031
表示封闭边缘线上的像素点的集合,
Figure 57945DEST_PATH_IMAGE032
表示
Figure 469335DEST_PATH_IMAGE031
上的像素点围成的区域内的像素点的集合,
Figure 500745DEST_PATH_IMAGE033
表示
Figure 655782DEST_PATH_IMAGE031
上所有像素点的邻域像素点的集合;
进一步的,所述背景分析单元内设有邻域距离r,一个像素点
Figure 456248DEST_PATH_IMAGE034
的邻域距离为r的邻域像素点
Figure 38539DEST_PATH_IMAGE035
满足:
Figure 291666DEST_PATH_IMAGE036
进一步的,所述背景分析单元获取封闭边缘线的外侧像素点的灰度值集合,记为
Figure 984816DEST_PATH_IMAGE037
,当
Figure 905367DEST_PATH_IMAGE037
的方差小于阈值时,所述背景分析单元将对应的
Figure 392980DEST_PATH_IMAGE038
Figure 133403DEST_PATH_IMAGE039
发送给所述提取单元,所述提取单元根据接收到的
Figure 754877DEST_PATH_IMAGE038
Figure 405302DEST_PATH_IMAGE039
信息获取对应像素点的信息,得到单元图层。
本发明所取得的有益效果是:
本系统将原始图像中的复杂部分提取作为单元图层,并对单元图层进行矢量化,对剩余的图像进行栅格化,充分利用了矢量数据和栅格数据的优点,再对栅格数据进行迭代加密时,保留了被删除部分图像的特征,使得对加密后的栅格数据能够直接进行分析,进而与矢量图像的边界矢量进行配准,提高了配准效率,并基于配准结果能够精确地还原成原始图像。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所提供的附图仅用于提供参考与说明,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明整体结构框架示意图;
图2为本发明图层提取模块构成框架示意图;
图3为本发明直线矢量说明示意图;
图4为本发明弧线矢量说明示意图;
图5为本发明数据处理流程示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
实施例一。
本实施例提供了一种矢量数据与栅格影像结合的迭代模型配准系统,结合图1,包括图层提取模块、矢量转换模块、栅格处理模块、加密模块和配准还原模块,所述图层提取模块对卫星高清区域图像进行分析并提取出若干单元图层,所述矢量转换模块对所述单元图层进行转换处理得到矢量数据,所述栅格处理模块对去除单元图层的区域图像进行处理得到栅格数据,所述加密模块对所述栅格数据进行加密迭代处理,所述配准还原模块用于对矢量加密数据和栅格数据进行配准并还原成原始图像;
所述矢量转换模块将单元图层中的像素点根据色彩信息进行分类,根据每一类像素点得到的矢量数据为
Figure 454029DEST_PATH_IMAGE040
,其中,
Figure 557114DEST_PATH_IMAGE041
表示一个矢量,msg用于表示该类像素点的色彩信息,所述矢量包括直线矢量和弧线矢量,直线矢量的内容为
Figure 454051DEST_PATH_IMAGE042
,弧线矢量的内容为
Figure 224560DEST_PATH_IMAGE043
,其中,
Figure 444189DEST_PATH_IMAGE044
表示矢量的起点坐标,
Figure 34571DEST_PATH_IMAGE045
表示矢量的终点坐标,d表示矢量的矢量厚度,
Figure 732268DEST_PATH_IMAGE046
为弧形矢量的圆心坐标,
Figure 481918DEST_PATH_IMAGE047
为弧线选择参数;
所述栅格处理模块将区域图像以像素点为栅格进行信息保存,每个栅格记为
Figure 747815DEST_PATH_IMAGE048
,每个栅格的信息用
Figure 950126DEST_PATH_IMAGE049
表示,对于无信息的像素点,
Figure 61301DEST_PATH_IMAGE050
,所述栅格处理模块得到的栅格数据集合为
Figure 665458DEST_PATH_IMAGE051
所述加密模块对栅格数据集合进行迭代加密处理,将所述栅格数据集合以2*2个栅格为处理单位,对每个处理单位根据下述公式进行迭代处理:
Figure 102255DEST_PATH_IMAGE052
其中,
Figure 791863DEST_PATH_IMAGE053
表示处理单元的左上角栅格,
Figure 972308DEST_PATH_IMAGE054
表示处理单元的右上角栅格,
Figure 165392DEST_PATH_IMAGE055
表示处理单元的左下角栅格,
Figure 900655DEST_PATH_IMAGE056
表示处理单元的右下角栅格,i为迭代次数,取值为大于等于2的自然数,
Figure 952924DEST_PATH_IMAGE057
表示迭代i次后的Pot栅格信息,
Figure 61695DEST_PATH_IMAGE058
Figure 250230DEST_PATH_IMAGE059
Figure 887885DEST_PATH_IMAGE060
Figure 427451DEST_PATH_IMAGE061
为有效参数,取值情况如下:
Figure 74333DEST_PATH_IMAGE062
所述配准还原模块对迭代后的栅格加密数据进行分析,根据
Figure 382955DEST_PATH_IMAGE063
Figure 457090DEST_PATH_IMAGE064
Figure 483952DEST_PATH_IMAGE065
Figure 403366DEST_PATH_IMAGE066
为-1时所在的迭代层数m得到一个
Figure 691128DEST_PATH_IMAGE067
的栅格信息为-1的像素点方阵,将这些像素点方阵连接处理后获取边界情况,与矢量数据集合的边界矢量进行对比,对比一致则完成配准,在还原图像时将对应的单元图层添加到栅格图像的对应位置;
所述图层提取模块包括图像接收单元、边缘分析单元、背景分析单元和提取单元,所述图像接收单元用于接收遥感卫星获取的高清区域图像,所述边缘分析单元对所述高清区域图像进行解析,得到若干个封闭边缘线,所述背景分析单元对每个封闭边缘线的外侧像素点进行分析,将满足要求的封闭边缘线发送给所述提取单元,所述提取单元根据接收到的封闭边缘线数据从所述高清区域图像中提取出对应的单元图层;
当一个像素点
Figure 77110DEST_PATH_IMAGE068
满足下述关系时,所述边缘分析单元判断该像素点
Figure 450322DEST_PATH_IMAGE068
为封闭边缘线的外侧像素点:
Figure 314373DEST_PATH_IMAGE069
其中,
Figure 459571DEST_PATH_IMAGE070
表示封闭边缘线上的像素点的集合,
Figure 750875DEST_PATH_IMAGE071
表示
Figure 611384DEST_PATH_IMAGE070
上的像素点围成的区域内的像素点的集合,
Figure 138180DEST_PATH_IMAGE072
表示
Figure 275901DEST_PATH_IMAGE070
上所有像素点的邻域像素点的集合;
所述背景分析单元内设有邻域距离r,一个像素点
Figure 862740DEST_PATH_IMAGE073
的邻域距离为r的邻域像素点
Figure 85911DEST_PATH_IMAGE074
满足:
Figure 416398DEST_PATH_IMAGE075
所述背景分析单元获取封闭边缘线的外侧像素点的灰度值集合,记为
Figure 408625DEST_PATH_IMAGE076
,当
Figure 431944DEST_PATH_IMAGE076
的方差小于阈值时,所述背景分析单元将对应的
Figure 876832DEST_PATH_IMAGE077
Figure 745431DEST_PATH_IMAGE078
发送给所述提取单元,所述提取单元根据接收到的
Figure 857743DEST_PATH_IMAGE077
Figure 786385DEST_PATH_IMAGE078
信息获取对应像素点的信息,得到单元图层。
实施例二。
本实施例包含了实施例一中的全部内容,提供了一种矢量数据与栅格影像结合的迭代模型配准系统,包括图层提取模块、矢量转换模块、栅格处理模块、加密模块和配准还原模块,所述图层提取模块对卫星高清区域图像进行分析并提取出若干单元图层,所述矢量转换模块对所述单元图层进行转换处理得到矢量数据,所述栅格处理模块对去除单元图层的区域图像进行处理得到栅格数据,所述加密模块对所述栅格数据进行加密迭代处理,所述配准还原模块用于对矢量加密数据和栅格数据进行配准并还原成原始图像;
结合图2,所述图层提取模块包括图像接收单元、边缘分析单元、背景分析单元和提取单元,所述图像接收单元用于接收遥感卫星获取的高清区域图像,所述边缘分析单元对所述高清区域图像进行解析,得到若干个封闭边缘线,所述背景分析单元对每个封闭边缘线的外侧像素点进行分析,将满足要求的封闭边缘线发送给所述提取单元,所述提取单元根据接收到的封闭边缘线数据从所述高清区域图像中提取出对应的单元图层;
所述边缘分析单元用
Figure 984148DEST_PATH_IMAGE079
表示封闭边缘线上的像素点的集合,所述背景分析单元获取封闭边缘线的信息并用
Figure 382070DEST_PATH_IMAGE080
表示
Figure 473523DEST_PATH_IMAGE079
上的像素点围成的区域内的像素点的集合,所述背景分析单元用
Figure 714011DEST_PATH_IMAGE081
表示
Figure 258125DEST_PATH_IMAGE079
上所有像素点的邻域像素点的集合,当一个像素点
Figure 609472DEST_PATH_IMAGE082
满足下述关系时,将该像素点判定为封闭边缘线的外侧像素点:
Figure 289852DEST_PATH_IMAGE083
所述背景分析单元内设有邻域距离r,一个像素点
Figure 701242DEST_PATH_IMAGE082
的邻域距离为r的邻域像素点
Figure 732652DEST_PATH_IMAGE084
满足:
Figure 481165DEST_PATH_IMAGE085
所述背景分析单元获取封闭边缘线的外侧像素点的灰度值集合,记为
Figure 422576DEST_PATH_IMAGE086
,当
Figure 129501DEST_PATH_IMAGE086
的方差小于阈值时,该封闭边缘线满足条件,所述背景分析单元将对应的
Figure 523573DEST_PATH_IMAGE087
Figure 75777DEST_PATH_IMAGE088
发送给所述提取单元,所述提取单元根据接收到的
Figure 606116DEST_PATH_IMAGE087
Figure 221292DEST_PATH_IMAGE088
信息获取对应像素点的信息,得到单元图层,所述图像接收单元在原有的高清区域图像中清除对应的
Figure 227294DEST_PATH_IMAGE087
Figure 724135DEST_PATH_IMAGE088
中像素点的信息;
当所有封闭边缘线被处理完毕后,所述提取单元获得若干个单元图层,所述图像接收单元中的高清区域图像为缺少了对应单元图层信息的残余图像,所述提取单元将所述单元图层发送至所述矢量转换模块,所述图像接收单元将残余图像发送至所述栅格处理模块;
所述矢量转换模块将所述单元图层中的像素点进行分类,当像素点除坐标外的其余信息均相同时,这些像素点归为一类,每一类的像素点用
Figure 499193DEST_PATH_IMAGE089
,其中,
Figure 157707DEST_PATH_IMAGE090
表示这些像素点的坐标集合,msg用于表示这些像素点除坐标外的信息,所述矢量转换模块建立信息查询表,所述信息查询表用于记录msg为不同取值时对应的具体信息,msg的取值范围为正整数,所述矢量准换模块对坐标集合
Figure 385426DEST_PATH_IMAGE090
进行矢量化;
所述矢量转换模块内设有两种基础矢量类型,分别为直线型和弧线型,所述直线型矢量由三个信息构成,表示为
Figure 279433DEST_PATH_IMAGE091
,其中,
Figure 49943DEST_PATH_IMAGE092
表示矢量的起点坐标,
Figure 3992DEST_PATH_IMAGE093
表示矢量的终点坐标,d表示矢量的矢量厚度,结合图3,矢量厚度有两种表现方式,具体的表现方式可通过系统进行预先设定进行选择,本实施例采用的是将线段
Figure 859953DEST_PATH_IMAGE094
Figure 557650DEST_PATH_IMAGE095
为旋转点逆时针旋转时先覆盖的区域为矢量区域的表现方式,结合图4,所述弧线形矢量由五个信息构成,表示为
Figure 917087DEST_PATH_IMAGE096
,其中,
Figure 307618DEST_PATH_IMAGE097
为弧形矢量的圆心坐标,
Figure 247279DEST_PATH_IMAGE098
为弧线选择参数,
Figure 889613DEST_PATH_IMAGE098
的取值为0或者1,当
Figure 493770DEST_PATH_IMAGE099
时,取较短的弧线,当
Figure 930567DEST_PATH_IMAGE100
时,取较长的弧线,特别的,当弧线
Figure 354595DEST_PATH_IMAGE101
为半圆弧,
Figure 535041DEST_PATH_IMAGE100
时,取线段
Figure 993704DEST_PATH_IMAGE101
Figure 460458DEST_PATH_IMAGE102
为旋转点逆时针旋转先覆盖的弧线,当弧线
Figure 512727DEST_PATH_IMAGE101
为半圆弧,
Figure 355918DEST_PATH_IMAGE099
时,取线段
Figure 544454DEST_PATH_IMAGE101
Figure 447688DEST_PATH_IMAGE102
为旋转点顺时针旋转先覆盖的弧线;
所述矢量转换模块将所述坐标集合
Figure 987254DEST_PATH_IMAGE103
转换成由上述矢量表示,每个矢量记为
Figure 368557DEST_PATH_IMAGE104
,所述矢量转换模块根据每个单元图层得到的矢量数据集合为
Figure 804742DEST_PATH_IMAGE105
,所述矢量转换模块计算出每个单元图层的边界矢量,所述边界矢量用于栅格图像进行配准;
所述栅格处理模块将残余图像以像素点为栅格进行信息保存,每个栅格记为
Figure 488664DEST_PATH_IMAGE106
,每个栅格的信息用
Figure 374580DEST_PATH_IMAGE107
表示,对于无信息的像素点,
Figure 700520DEST_PATH_IMAGE108
,所述栅格处理模块得到的栅格数据集合为
Figure 722702DEST_PATH_IMAGE109
所述加密模块对栅格数据集合进行迭代加密处理,将所述栅格数据集合以2*2个栅格为处理单位,对每个处理单位根据下述公式进行迭代处理:
Figure 702160DEST_PATH_IMAGE110
其中,
Figure 75372DEST_PATH_IMAGE111
表示处理单元的左上角栅格,
Figure 939423DEST_PATH_IMAGE112
表示处理单元的右上角栅格,
Figure 81691DEST_PATH_IMAGE113
表示处理单元的左下角栅格,
Figure 372995DEST_PATH_IMAGE114
表示处理单元的右下角栅格,i为迭代次数,取值为大于等于2的自然数,
Figure 233504DEST_PATH_IMAGE115
Figure 760300DEST_PATH_IMAGE116
Figure 632441DEST_PATH_IMAGE117
Figure 233929DEST_PATH_IMAGE118
为有效参数,取值情况如下:
Figure 457100DEST_PATH_IMAGE119
从上式可知,随着迭代次数的增加,每个栅格的信息会增多,但由于
Figure 787587DEST_PATH_IMAGE120
Figure 779814DEST_PATH_IMAGE121
Figure 131029DEST_PATH_IMAGE122
Figure 310338DEST_PATH_IMAGE123
会出现0的情况,实际用于记录的数据会随迭代次数的增加而减少;
而对于四个栅格信息均为-1的处理单元,进行迭代的效果如下式:
Figure 444516DEST_PATH_IMAGE124
当迭代后的栅格信息中不再出现-1时,停止迭代;
所述配准还原模块对迭代后的栅格加密数据进行分析,根据
Figure 556829DEST_PATH_IMAGE125
Figure 219891DEST_PATH_IMAGE126
Figure 542288DEST_PATH_IMAGE127
Figure 89944DEST_PATH_IMAGE128
为-1时所在的迭代层数m得到一个
Figure 915818DEST_PATH_IMAGE129
的栅格信息为-1的像素点方阵,将这些像素点方阵连接处理后获取边界情况,与矢量数据集合的边界矢量进行对比,对比一致则完成配准,在还原图像时将对应的单元图层添加到栅格图像的对应位置;
结合图5,原始的高清图像被分为残余图像和若干单元图层,所述残余图像线通过栅格处理后得到栅格数据,再将栅格数据进行迭代加密得到加密数据,所述单元图层经矢量处理后得到矢量数据集合和边界矢量,所述矢量数据集合用于还原图像,所述边界矢量用于配准,通过配准结果将单元图层的矢量数据叠加到栅格数据的对应位置,最终还原原始图像。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例,并非因此局限本发明的保护范围,所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本发明的保护范围内,此外,随着技术发展其中的元素可以更新的。

Claims (5)

1.一种矢量数据与栅格影像结合的迭代模型配准系统,其特征在于,包括图层提取模块、矢量转换模块、栅格处理模块、加密模块和配准还原模块,所述图层提取模块对卫星高清区域图像进行分析并提取出若干单元图层,所述矢量转换模块对所述单元图层进行转换处理得到矢量数据,所述栅格处理模块对去除单元图层的区域图像进行处理得到栅格数据,所述加密模块对所述栅格数据进行加密迭代处理,所述配准还原模块用于对矢量加密数据和栅格数据进行配准并还原成原始图像;
所述矢量转换模块将单元图层中的像素点根据色彩信息进行分类,根据每一类像素点得到的矢量数据为
Figure 302560DEST_PATH_IMAGE001
,其中,
Figure 153841DEST_PATH_IMAGE002
表示一个矢量,msg用于表示该类像素点的色彩信息,所述矢量包括直线矢量和弧线矢量,直线矢量的内容为
Figure 911581DEST_PATH_IMAGE003
,弧线矢量的内容为
Figure 622048DEST_PATH_IMAGE004
,其中,
Figure 493577DEST_PATH_IMAGE005
表示矢量的起点坐标,
Figure 199365DEST_PATH_IMAGE006
表示矢量的终点坐标,d表示矢量的矢量厚度,
Figure 268952DEST_PATH_IMAGE007
为弧形矢量的圆心坐标,
Figure 325770DEST_PATH_IMAGE008
为弧线选择参数;
所述栅格处理模块将区域图像以像素点为栅格进行信息保存,每个栅格记为
Figure 139005DEST_PATH_IMAGE009
,每个栅格的信息用
Figure 433720DEST_PATH_IMAGE010
表示,对于无信息的像素点,
Figure 267684DEST_PATH_IMAGE011
,所述栅格处理模块得到的栅格数据集合为
Figure 77377DEST_PATH_IMAGE012
所述加密模块对栅格数据集合进行迭代加密处理,将所述栅格数据集合以2*2个栅格为处理单位,对每个处理单位根据下述公式进行迭代处理:
Figure 163145DEST_PATH_IMAGE014
其中,
Figure 109104DEST_PATH_IMAGE015
表示处理单元的左上角栅格,
Figure 113969DEST_PATH_IMAGE016
表示处理单元的右上角栅格,
Figure 20745DEST_PATH_IMAGE017
表示处理单元的左下角栅格,
Figure 303346DEST_PATH_IMAGE018
表示处理单元的右下角栅格,i为迭代次数,取值为大于等于2的自然数,
Figure 713599DEST_PATH_IMAGE019
表示迭代i次后的Pot栅格信息,
Figure 420524DEST_PATH_IMAGE020
Figure 673651DEST_PATH_IMAGE021
Figure 366800DEST_PATH_IMAGE022
Figure 287352DEST_PATH_IMAGE023
为有效参数,取值情况如下:
Figure 774965DEST_PATH_IMAGE024
所述配准还原模块对迭代后的栅格加密数据进行分析,根据
Figure 515388DEST_PATH_IMAGE025
Figure 871283DEST_PATH_IMAGE026
Figure 521707DEST_PATH_IMAGE027
Figure 570434DEST_PATH_IMAGE028
为-1时所在的迭代层数m得到一个
Figure 673520DEST_PATH_IMAGE029
的栅格信息为-1的像素点方阵,将这些像素点方阵连接处理后获取边界情况,与矢量数据集合的边界矢量进行对比,对比一致则完成配准,在还原图像时将对应的单元图层添加到栅格图像的对应位置。
2.如权利要求1所述的一种矢量数据与栅格影像结合的迭代模型配准系统,其特征在于,所述图层提取模块包括图像接收单元、边缘分析单元、背景分析单元和提取单元,所述图像接收单元用于接收遥感卫星获取的高清区域图像,所述边缘分析单元对所述高清区域图像进行解析,得到若干个封闭边缘线,所述背景分析单元对每个封闭边缘线的外侧像素点进行分析,将满足要求的封闭边缘线发送给所述提取单元,所述提取单元根据接收到的封闭边缘线数据从所述高清区域图像中提取出对应的单元图层。
3.如权利要求2所述的一种矢量数据与栅格影像结合的迭代模型配准系统,其特征在于,当一个像素点
Figure 833106DEST_PATH_IMAGE030
满足下述关系时,所述边缘分析单元判断该像素点
Figure 338036DEST_PATH_IMAGE030
为封闭边缘线的外侧像素点:
Figure 295015DEST_PATH_IMAGE031
其中,
Figure 10031DEST_PATH_IMAGE032
表示封闭边缘线上的像素点的集合,
Figure 848674DEST_PATH_IMAGE033
表示
Figure 598324DEST_PATH_IMAGE032
上的像素点围成的区域内的像素点的集合,
Figure 598641DEST_PATH_IMAGE034
表示
Figure 800952DEST_PATH_IMAGE032
上所有像素点的邻域像素点的集合。
4.如权利要求3所述的一种矢量数据与栅格影像结合的迭代模型配准系统,其特征在于,所述背景分析单元内设有邻域距离r,一个像素点
Figure 177707DEST_PATH_IMAGE035
的邻域距离为r的邻域像素点
Figure 781863DEST_PATH_IMAGE036
满足:
Figure 218661DEST_PATH_IMAGE037
5.如权利要求4所述的一种矢量数据与栅格影像结合的迭代模型配准系统,其特征在于,所述背景分析单元获取封闭边缘线的外侧像素点的灰度值集合,记为
Figure 642689DEST_PATH_IMAGE038
,当
Figure 947768DEST_PATH_IMAGE038
的方差小于阈值时,所述背景分析单元将对应的
Figure 547377DEST_PATH_IMAGE039
Figure 279710DEST_PATH_IMAGE040
发送给所述提取单元,所述提取单元根据接收到的
Figure 66400DEST_PATH_IMAGE039
Figure 900802DEST_PATH_IMAGE040
信息获取对应像素点的信息,得到单元图层。
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