基于卫星影像的并行匹配方法、存储介质及计算机设备与流程

文档序号:30350443发布日期:2022-06-08 11:31阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于卫星影像的并行匹配方法,其特征在于:计算每幅卫星影像的地理范围;计算当前影像的所有邻接影像;计算所有影像各自的邻接影像集合;构建独立匹配任务,把一幅影像与其邻接的多幅影像集合的匹配任务作为一个匹配单元,多个匹配单元之间相互独立,形成多个匹配任务单元;采用多计算机并行匹配。2.根据权利要求1所述的匹配方法,其特征在于:所述计算每幅卫星影像的地理范围包括:在影像获取之后,根据每幅影像附带的rpc参数文件和该影像覆盖区域的地面平均高程h,通过有理函数模型,计算出每张影像的四个角点对应的地理经纬度坐标和每张影像的覆盖面积ri。3.根据权利要求2所述的匹配方法,其特征在于:所述计算当前影像的所有邻接影像包括:根据计算得到的当前影像的地理范围,对所有影像的地理范围与当前影像a的地理范围求交集,并计算相交面积;a影像与i影像的相交面积记为si,然后计算a影像与i影像的重叠度li:li=si/ra其中ra为影像a的覆盖面积,当li大于10%时,把该i影像记为a的邻接影像,遍历所有影像,得到影像a的邻接影像集合b。4.根据权利要求1所述的匹配方法,其特征在于:影像的总数为n,则形成n个匹配任务单元。5.根据权利要求1所述的匹配方法,其特征在于:所述采用多计算机并行匹配的并行执行的策略为:获取计算机节点个数j,以及每个计算机的cpu处理核心数k
i
,所有计算机的cpu核心数记作m;如果m大于或等于n,则将n个匹配任务,按照当前计算机的cpu核心数目分配同样个数的任务,直到n个任务分配完毕;如果m小于n,则当前计算机获得匹配任务单元的个数为n*k
i
/m,当前计算机开辟k
i
个进程选择匹配单元执行匹配任务,当其中任意进程匹配任务执行完毕时,则选择下一匹配单元执行任务,直至当前计算机分配的匹配任务执行完毕。6.根据权利要求1所述的匹配方法,其特征在于:所述一个匹配单元的匹配方法包括:(1)通过有理函数模型,计算基准影像的四个角点对应的地理坐标,并将该地理坐标,利用有理函数模型反算得到在搜索影像上对应的同名点大致位置,建立起两张影像的像方空间变换关系,如下式:x
dst
=a0+a1*x
src
+a2*y
src
+a3*x
src
y
src
y
dst
=b0+b1*x
src
+b2*y
src
+b3*x
src
*y
src
a0,a1,a2,a3,b0,b1,b2,b3是变换公式的系数,x
src
,y
src
是原始影像的像素坐标,x
dst
,t
dst
是搜索影像的像素坐标;(2)利用变换关系快速得到在搜索影像上对应的同名点位置,并将同名点窗口纠正采样到基准影像的坐标系下,使原始影像和搜索影像的共轭实体在像方空间上一致,即两者不存在旋转、几何变形和尺度变化,之后就可以直接进行相关系数的匹配,保留匹配成功的
点对,同时对匹配结果进行多项式迭代剔除粗差,并把最终解算的多项式系数作为原始影像与搜索影像间新的变换关系系数;其中,cov(m,n)为匹配窗口m和n的灰度值协方差,var[m]为匹配窗口m的灰度方差,var[n]为匹配窗口n的灰度方差;(3)进行下层影像匹配,迭代直至底层影像,并进行最小二乘匹配,提高匹配精度,由(2)得到匹配的点集合{x
i
,x

i
}和以下形式的平面参数变换:x

=f(x;p),误差方程为r
i
=x

i-f(x
i
;p),以步骤(2)匹配的点为初值,f(x
i
;p)使用仿射变换的形式,并以(2)中使用的仿射变换系数为初值,最小二乘迭代求解参数p,使误差最小,并得到最优的匹配点。7.根据权利要求1所述的匹配方法,其特征在于:每张影像具有唯一的标识号。8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序代码,当所述计算机程序代码被计算机设备执行时,所述计算机设备执行上述权利要求1-7中任一项所述的匹配方法。9.一种计算机设备,其特征在于,包括:存储器和处理器;所述存储器用于存储计算机指令;所述处理器执行所述存储器存储的计算机指令,以使所述计算机设备执行如权利要求1-7任一项所述的匹配方法。

技术总结
本发明提供了一种基于卫星影像并行匹配方法及相关设备,方法包括计算每幅卫星影像的地理范围;计算当前影像的所有邻接影像;计算所有影像各自的邻接影像集合;构建独立匹配任务,把一幅影像与其邻接的多幅影像集合的匹配任务作为一个匹配单元,多个匹配单元之间相互独立,形成多个匹配任务单元;采用多计算机并行匹配。该方法充分利用卫星影像可以获取大致地理坐标的特点和已有计算资源,保障了影像的匹配精度,大幅提高了影像匹配效率。大幅提高了影像匹配效率。大幅提高了影像匹配效率。


技术研发人员:李传广
受保护的技术使用者:感知天下(北京)信息科技有限公司
技术研发日:2022.03.22
技术公布日:2022/6/7
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