高光譜遙感圖像校正方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種高光譜遙感圖像校正方法及裝置，從待校正的高光譜遙感圖像中確定一個(gè)波段為參考波段，通過相鄰行的最小誤差確定各行的相對偏移量，并通過各行的相對偏移量確定各行的絕對偏移量(即各行相對于目標(biāo)行像素的偏移量)，從而根據(jù)各行的絕對偏移量逐波段移動(dòng)待校正的高光譜遙感圖像中對應(yīng)的行，得到校正后的高光譜遙感圖像。由此可知，本申請實(shí)施例提供的高光譜遙感圖像校正方法及裝置，從高光譜遙感圖像本身特征出發(fā)，統(tǒng)計(jì)高光譜遙感圖像內(nèi)部的行與行之間的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過行相關(guān)誤差最小和逐行位置平移的方法進(jìn)行校正，不依賴于外部姿態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了針對高光譜遙感圖像幾何畸變的校正。
【專利說明】高光譜遙感圖像校正方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種高光譜遙感圖像校正方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，遙感技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注，按照遙感平臺(tái)分類，大體可以分為航天遙感、航空遙感和地面遙感，其中，航空遙感泛指通過飛機(jī)(包括有人機(jī)和無人機(jī))、飛艇、氣球等空中平臺(tái)搭載成像傳感器對地觀測的遙感技術(shù)系統(tǒng)。
[0003]但是，空中平臺(tái)容易受風(fēng)、不穩(wěn)定氣流以及其自身機(jī)械部件震動(dòng)等的影響而發(fā)生側(cè)擺、翻滾或震動(dòng)的現(xiàn)象，而高光譜遙感技術(shù)中成像傳感器一般采用推掃成像方式獲得地物的多譜段數(shù)據(jù)(即逐行成像)，空中平臺(tái)的不穩(wěn)定將極大降低成像質(zhì)量，使得獲取的高光譜遙感圖像出現(xiàn)“毛刺”或扭曲的幾何畸變現(xiàn)象，如圖1所示。因此，有必要對出現(xiàn)幾何畸變的高光譜遙感圖像進(jìn)行校正。
[0004]目前，常用的一種對出現(xiàn)幾何畸變的高光譜遙感圖像進(jìn)行校正的方法是:通過空中平臺(tái)搭載姿態(tài)記錄設(shè)備，利用這些姿態(tài)記錄設(shè)備記錄的數(shù)據(jù)對獲取的高光譜遙感圖像進(jìn)行逐像元校正。但無人機(jī)一般體積較小，出于重量和成本因素的考慮，無人機(jī)很難搭載高精度(越精密的設(shè)備其體積和重量越大)的姿態(tài)記錄設(shè)備，因此，當(dāng)空中平臺(tái)為無人機(jī)時(shí)，通過搭載姿態(tài)記錄設(shè)備的方式難以對發(fā)生幾何畸變的高光譜遙感圖像進(jìn)行校正。
[0005]因此，如何對通過無人機(jī)方式獲取的高光譜遙感圖像的幾何畸變進(jìn)行校正成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種高光譜遙感圖像校正方法及裝置，以對通過無人機(jī)方式獲取的高光譜遙感圖像的幾何畸變進(jìn)行校正。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0008]一種高光譜遙感圖像校正方法，包括:
[0009]確定參考波段，所述參考波段為待校正的高光譜遙感圖像的所有波段中滿足預(yù)設(shè)條件的波段；
[0010]按照預(yù)設(shè)的移動(dòng)規(guī)則將所述參考波段的第i+ι行像素相對于所述參考波段的第i行像素逐像素移動(dòng)，每移動(dòng)一個(gè)像素位置，按照第一公式計(jì)算所述參考波段的第i+ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，所述第一公式為:
[0011]E = [ Σ (Rp-Cq)2] /m2
[0012]其中，E為所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，Rp為第i行像素中第P個(gè)像素的值，Cq為第i+Ι行像素中第q個(gè)像素的值，所述第i+Ι行像素中第q個(gè)像素與所述第i行像素中第P個(gè)像素列對齊;m為第i+Ι行像素中與第i行像素呈列對齊的像素的個(gè)數(shù)；[0013]將誤差值最小時(shí)，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量確定為所述第i+Ι行像素的相對偏移量，其中，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量為正偏移量或負(fù)偏移量，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量的取值的正、負(fù)依據(jù)預(yù)設(shè)的正偏移方向確定；
[0014]計(jì)算所述參考波段的各行像素的第一絕對偏移量，包括:計(jì)算位于第i行像素與預(yù)先確定的目標(biāo)行像素之間的所有行的相對偏移量之和，得到第一和值；所述第i行像素的第一絕對偏移量為所述第一和值與所述第i行像素的相對偏移量之和；
[0015]根據(jù)所述參考波段的各行像素的第一絕對偏移量，逐波段移動(dòng)待校正的高光譜遙感圖像中對應(yīng)的行，獲得第一校正后的高光譜遙感圖像；其中，第i行像素移動(dòng)的像素?cái)?shù)為所述參考波段的第i行像素的第一絕對偏移量的絕對值，所述各個(gè)波段第i行像素移動(dòng)的方向與所述參考波段的第i行像素的第一絕對偏移量所對應(yīng)的偏移方向相同；其中，i為大于或等于I的正整數(shù)。
[0016]上述方法，優(yōu)選的，所述按照預(yù)設(shè)的移動(dòng)規(guī)則將所述參考波段的第i+Ι行像素相對于所述參考波段的第i行像素逐像素移動(dòng)包括:
[0017]確定所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置；
[0018]將所述第i + Ι行像素的列位置最大的像素與所述第i行像素的起始列位置處的像素列對齊；
[0019]將所述第i+Ι行像素向所述終止列位置方向逐像素移動(dòng)，直到所述第i+Ι行像素的列位置最小的像素與所述第i行像素的終止列位置處的像素列對齊。
[0020]上述方法，優(yōu)選的，所述確定所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置包括:
[0021]確定所述第i行像素的列位置最小的像素所在列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置；
[0022]確定所述第i行像素的列位置最大的像素所在列位置為所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置。
[0023]上述方法，優(yōu)選的，所述確定所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置包括:
[0024]確定用戶輸入的第一列位置為所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置；
[0025]確定用戶輸入的第二列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置；
[0026]其中，所述第一列位置與所述第i行像素的列位置最小的像素所在列位置不同，所述第二列位置與所述第i行像素的列位置最大的像素所在列位置不同，所述第一列位置與所述第二列位置不同。
[0027]上述方法，優(yōu)選的，所述確定所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置包括:
[0028]依據(jù)預(yù)先確定的相鄰行的重疊度確定所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置，其中，[0029]所述第i + 1行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置為:卜O-」；
[0030]所述第i +1行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置為:η-\_υ /」+ 1;
[0031]其中，η為所述第i行像素的像素個(gè)數(shù)；r為所述預(yù)先確定的相鄰行的重疊度。
[0032]上述方法，優(yōu)選的，在獲得第一校正后的高光譜遙感圖像后，還包括:
[0033]依據(jù)第一用戶操作在所述第一校正后的高光譜遙感圖像的參考波段中繪制目標(biāo)地物的畸變輪廓曲線；
[0034]依據(jù)第二用戶操作在所述第一校正后的高光譜遙感圖像的參考波段中繪制所述目標(biāo)地物的正確輪廓曲線；
[0035]確定所述參考波段的第i行像素與所述畸變輪廓曲線的交點(diǎn)的第三列位置，并確定所述參考波段的第i行像素與所述正確輪廓曲線的交點(diǎn)的第四列位置；
[0036]獲取所述參考波段的第i行像素的第二絕對偏移量，所述參考波段的第i行像素的第二絕對偏移量為所述第三列位置與所述第四列位置的差值；
[0037]依據(jù)所述第i行像素的第二絕對偏移量，逐波段將所述第一校正后的高光譜遙感圖像的第i行像素向所述正確輪廓曲線的方向移動(dòng)，獲得第二校正后的高光譜遙感圖像；所述第i行像素向所述正確輪廓曲線的方向移動(dòng)移動(dòng)量為所述第二絕對偏移量的絕對值。
[0038]一種高光譜遙感圖像校正裝置，包括:
[0039]第一確定模塊，用于確定參考波段，所述參考波段為待校正的高光譜遙感圖像的所有波段中滿足預(yù)設(shè)條件的波段；
[0040]第一計(jì)算模塊，用于按照預(yù)設(shè)的移動(dòng)規(guī)則將所述參考波段的第i + Ι行像素相對于所述參考波段的第i行像素逐像素移動(dòng)，每移動(dòng)一個(gè)像素位置，按照第一公式計(jì)算所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，所述第一公式為:
[0041]E = [ Σ (Rp-Cq)2] /m2
[0042]其中，E為所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，Rp為第i行像素中第P個(gè)像素的值，Cq為第i+Ι行像素中第q個(gè)像素的值，所述第i+Ι行像素中第q個(gè)像素與所述第i行像素中第P個(gè)像素列對齊;m為第i+Ι行像素中與第i行像素呈列對齊的像素的個(gè)數(shù)；
[0043]第二確定模塊，用于將誤差值最小時(shí)，所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量確定為所述第i+Ι行像素的相對偏移量，其中，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量為正偏移量或負(fù)偏移量，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量的取值的正、負(fù)依據(jù)預(yù)設(shè)的正偏移方向確定；
[0044]第二計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述參考波段的各行像素的第一絕對偏移量，包括:計(jì)算第i行像素與預(yù)先確定的目標(biāo)行像素之間的所有行的相對偏移量之和，得到第一和值；所述第i行像素的第一絕對偏移量為所述第一和值與所述第i行像素的相對偏移量之和；
[0045]第一校正模塊，用于根據(jù)所述參考波段的各行像素的第一絕對偏移量，逐波段移動(dòng)待校正的高光譜遙感圖像中對應(yīng)的行，獲得第一校正后的高光譜遙感圖像；其中，第i行像素移動(dòng)的像素?cái)?shù)為所述參考波段的第i行像素的第一絕對偏移量的絕對值，所述各個(gè)波段第i行像素移動(dòng)的方向與所述參考波段的第i行像素的第一絕對偏移量所對應(yīng)的偏移方向相同；其中，i為大于或等于I的正整數(shù)。
[0046]上述裝置，優(yōu)選的，所述第一計(jì)算模塊包括:移動(dòng)子模塊和計(jì)算子模塊；其中，
[0047]所述移動(dòng)子模塊用于按照預(yù)設(shè)的移動(dòng)規(guī)則將所述參考波段的第i + Ι行像素相對于所述參考波段的第i行像素逐像素移動(dòng)；包括:
[0048]第一確定單元，用于確定所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置；
[0049]移動(dòng)單元，用于將所述第i + Ι行像素的列位置最大的像素與所述第i行像素的起始列位置處的像素列對齊，將所述第i+Ι行像素向所述終止列位置方向逐像素移動(dòng)，直到所述第i+ι行像素的列位置最小的像素與所述第i行像素的終止列位置處的像素列對齊；
[0050]所述計(jì)算子模塊用于在所述參考波段的第i+Ι行像素每移動(dòng)一個(gè)像素位置，按照第一公式計(jì)算所述參考波段的第i+ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，所述第一公式為:
[0051]E = [ Σ (Rp-Cq)2] /m2
[0052]其中，E為所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，Rp為第i行像素中第P個(gè)像素的值，Cq為第i+Ι行像素中第q個(gè)像素的值，所述第i+Ι行像素中第q個(gè)像素與所述第i行像素中第P個(gè)像素列對齊;m為第i+Ι行像素中與第i行像素呈列對齊的像素的個(gè)數(shù)。 [0053]上述裝置，優(yōu)選的，所述第一確定單元包括:
[0054]第一確定子單元，用于確定所述第i行像素的列位置最小的像素所在列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置；
[0055]第二確定子單元，用于確定所述第i行像素的列位置最大的像素所在列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置。
[0056]上述裝置，優(yōu)選的，所述第一確定單元包括:
[0057]第三確定子單元，用于確定用戶輸入的第一列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置；
[0058]第四確定子單元，用于確定用戶輸入的第二列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置；
[0059]其中，所述第一列位置與所述第i行像素的列位置最小的像素所在列位置不同，所述第二列位置與所述第i行像素的列位置最大的像素所在列位置不同，所述第一列位置與所述第二列位置不同。
[0060]上述裝置，優(yōu)選的，所述第一確定單元包括:
[0061]第五確定子單元，用于依據(jù)預(yù)先確定的相鄰行的重疊度確定所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置，其中，
[0062]所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置為:；
[0063]所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置為:?—L?*r」+i;
[0064]其中，η為所述第i行像素的像素個(gè)數(shù)；r為所述預(yù)先確定的相鄰行的重疊度。
[0065]上述裝置，優(yōu)選的，還包括:[0066]第一繪制模塊，用于依據(jù)第一用戶操作在所述第一校正后的高光譜遙感圖像的參考波段中繪制目標(biāo)地物的畸變輪廓曲線；
[0067]第二繪制模塊，用于依據(jù)第二用戶操作在所述第一校正后的高光譜遙感圖像的參考波段中繪制所述目標(biāo)地物的正確輪廓曲線；
[0068]第三確定模塊，用于確定所述參考波段的第i行像素與所述畸變輪廓曲線的交點(diǎn)的第三列位置，并確定所述參考波段的第i行像素與所述正確輪廓曲線的交點(diǎn)的第四列位置；
[0069]獲取模塊，用于獲取所述參考波段的第i行像素的第二絕對偏移量，所述參考波段的第i行像素的第二絕對偏移量為所述第三列位置與所述第四列位置的差值；
[0070]第二校正模塊，用于依據(jù)所述第i行像素的第二絕對偏移量，逐波段將所述第一校正后的高光譜遙感圖像的第i行像素向所述正確輪廓曲線的方向移動(dòng)，獲得第二校正后的高光譜遙感圖像；所述第i行像素向所述正確輪廓曲線的方向移動(dòng)移動(dòng)量為所述第二絕對偏移量的絕對值。
[0071]通過以上方案可知，本申請?zhí)峁┑囊环N高光譜遙感圖像校正方法及裝置，從待校正的高光譜遙感圖像中確定一個(gè)波段為參考波段，通過相鄰行的最小誤差確定各行的相對偏移量，并通過各行的相對偏移量確定各行的絕對偏移量(即各行相對于目標(biāo)行像素的偏移量)，從而根據(jù)各行的絕對偏移量逐波段移動(dòng)待校正的高光譜遙感圖像中對應(yīng)的行，得到校正后的高光譜遙感圖像。由此可知，本申請實(shí)施例提供的高光譜遙感圖像校正方法及裝置，從高光譜遙感圖像本身特征出發(fā)，統(tǒng)計(jì)高光譜遙感圖像內(nèi)部的行與行之間的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過行相關(guān)誤差最小和逐行位置平移的方法進(jìn)行校正，不依賴于外部姿態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了針對高光譜遙感圖像幾何畸變的校正。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0072]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0073]圖1為發(fā)生幾何畸變的無人機(jī)高光譜遙感圖像的示例圖；
[0074]圖2為本申請實(shí)施例提供的高光譜遙感圖像校正方法的一種實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0075]圖3a為本申請實(shí)施例提供的第i+Ι行像素與第i行像素的一種相對位置的示例圖；
[0076]圖3b為本申請實(shí)施例提供的第i+Ι行像素與第i行像素的另一種相對位置的示例圖；
[0077]圖4為本申請實(shí)施例提供的第i+Ι行像素相對于第i行像素逐像素移動(dòng)的示意圖；
[0078]圖5為本申請實(shí)施例提供的高光譜遙感圖像校正方法的另一種實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0079]圖6為本申請實(shí)施例提供的高光譜遙感圖像校正裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0080]圖7為本申請實(shí)施例提供的第一計(jì)算模塊的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0081]圖8為本申請實(shí)施例提供的第一確定單元的一種結(jié)構(gòu)示意圖；[0082]圖9為本申請實(shí)施例提供的第一確定單元的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0083]圖10為本申請實(shí)施例提供的第一確定單元的又一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0084]圖11為本申請實(shí)施例提供的高光譜遙感圖像校正裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0085]圖12為本申請實(shí)施例提供的通過本申請實(shí)施例對圖1所示高光譜遙感圖像進(jìn)行校正后得到的第一校正后的效果圖；
[0086]圖13為本申請實(shí)施例提供的用戶在圖12所示高光譜遙感圖像中勾繪的畸變輪廓曲線和正確的輪廓曲線；
[0087]圖14為本申請實(shí)施例提供的對圖12所示的高光譜遙感圖像進(jìn)行校正后得到的第二校正后的效果圖。
[0088]說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三” “第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的部分，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示的以外的順序?qū)嵤?br> 【具體實(shí)施方式】
[0089]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0090]請參閱圖2，圖2為本申請實(shí)施例提供的高光譜遙感圖像校正方法的一種實(shí)現(xiàn)流程圖，可以包括:
[0091]步驟S21:確定參考波段，所述參考波段為待校正的高光譜遙感圖像的所有波段中滿足預(yù)設(shè)條件的波段；
[0092]高光譜遙感圖像通常包含幾十、上百個(gè)波段的數(shù)據(jù)。本申請實(shí)施例中，從高光譜遙感圖像的所有波段中選擇一個(gè)波段作為參考波段，其中，所述參考波段可以為信噪比滿足預(yù)設(shè)信噪比條件的波段；
[0093]優(yōu)選的，可以將各個(gè)波段的圖像顯示出來，由人工目視確定參考波段，即由人工選擇一個(gè)噪點(diǎn)比較少，且比較清晰的波段作為參考波段，按照經(jīng)驗(yàn)，對應(yīng)高光譜遙感圖像，前面幾個(gè)波段和后面幾個(gè)波段的信噪比一般較差，所以，通常會(huì)選擇中間某一個(gè)波段作為參考波段；也可以通過計(jì)算確定參考波段，具體的，可以逐波段計(jì)算待校正的高光譜遙感圖像的各個(gè)波段的信噪比，選擇信噪比最大的波段作為參考波段，當(dāng)信噪比最大的波段存在多個(gè)時(shí)，可以從信噪比最大的波段中隨機(jī)選擇一個(gè)波段作為參考波段。
[0094]步驟S22:按照預(yù)設(shè)的移動(dòng)規(guī)則將所述參考波段的第i+Ι行像素相對于所述參考波段的第i行像素逐像素移動(dòng)，每移動(dòng)一個(gè)像素位置，按照第一公式計(jì)算所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，所述第一公式為:
[0095]E = [ Σ (Rp-Cq)2] /m2
[0096]其中，E為所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，Rp為第i行像素中第P個(gè)像素的值，Cq為第i+Ι行像素中第q個(gè)像素的值，所述第i+Ι行像素中第q個(gè)像素與所述第i行像素中第P個(gè)像素列對齊;m為第i+Ι行像素中與第i行像素呈列對齊的像素的個(gè)數(shù)；
[0097]在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，像素的值可以是原始的灰度值，也可以是經(jīng)過輻射校正后得到的輻亮度值，也可以是經(jīng)過大氣校正得到的反射率值。
[0098]本申請實(shí)施例中，將所述參考波段的第i + Ι行像素相對于所述參考波段的第i行像素逐像素移動(dòng)是指第i行像素的位置保持不變，移動(dòng)第i+Ι行像素，第i+Ι行像素在進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)一次的步長為一個(gè)像素。
[0099]需要說明的是，當(dāng)將所述參考波段的第i+2行像素相對于所述參考波段的第i+1行像素逐像素移動(dòng)時(shí)，第i+Ι行像素的位置為所述第i+Ι行像素在所述參考波段中的原始位置，而不是第i+Ι行像素移動(dòng)后的位置。
[0100]為了更好的說明第i+Ι行像素與第i行像素的誤差值的計(jì)算方法，請參看圖3a，圖3a為本申請實(shí)施例提供的第i+Ι行像素與第i行像素的一種相對位置的示例圖；
[0101]圖3a中，第i+Ι行像素中共有3個(gè)像素與第i行像素呈列對齊，其中，第i+Ι行像素中C6與第i行像素中Rl列對齊，第i+Ι行像素中C7與第i行像素中R2列對齊，第i+1行像素中CS與第i行像素中R3列對齊；則，圖3a所示的第i+Ι行像素與第i行像素的誤差值Eeixampleil的計(jì)算方法為:
[0102]Eexamplel = [ (R1-C6)2+ (R2-C7)2+ (R3-C8)2] /32。
[0103]在圖3a的基礎(chǔ)上，當(dāng)?shù)趇+Ι行像素向右移動(dòng)一個(gè)像素位置后，第i+Ι行像素與第i行像素的另一種相對位置的不例圖如圖3b所不；
[0104]圖3b中，第i+Ι行像素中共有4個(gè)像素與第i行像素呈列對齊，其中，第i+Ι行像素中C5與第i行像素中Rl列對齊，第i+Ι行像素中C6與第i行像素中R2列對齊，第i+1行像素中C7與第i行像素中R3列對齊，第i+Ι行像素中C8與第i行像素中R4列對齊；則圖3b所示的第i+Ι行像素與第i行像素的誤差值Eraiamplei2的計(jì)算方法為:
[0105]Eexample2 = [ (R1-C5)2+ (R2-C6)2+ (R3-C7)2+ (R4-C8)2] /42。
[0106]步驟S23:將誤差值最小時(shí)，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量確定為所述第i+Ι行像素的相對偏移量，其中，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量為正偏移量或負(fù)偏移量，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量的取值的正、負(fù)依據(jù)預(yù)設(shè)的正偏移方向確定；
[0107]由于每移動(dòng)一次第i+Ι行像素，計(jì)算一次第i+Ι行像素與第i行像素的誤差值，所以，第i+ι行像素與第i行像素的誤差值有多個(gè)，本申請實(shí)施例中，從獲得的第i+ι行像素與第i行像素的多個(gè)誤差值中，確定取值最小的誤差值，并將該取值最小的誤差值對應(yīng)的第i+ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量確定為所述第i+ι行像素的相對偏移量。
[0108]本申請實(shí)施例中，第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量包括第i+Ι行像素的第L列偏離所述第i行像素的第L列的像素?cái)?shù)和偏移方向。因此,本申請實(shí)施例中,所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量為正偏移量或負(fù)偏移量，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量的取值的正、負(fù)依據(jù)預(yù)設(shè)的正偏移方向確定；具體的，當(dāng)?shù)趇+Ι行像素的第L列偏離所述第i行像素的第L列的偏移方向?yàn)檎品较驎r(shí)，第i+1行像素相對于所述第i行像素的偏移量為正偏移量，否則，第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量為負(fù)偏移量。
[0109]具體的，當(dāng)?shù)趇+Ι行像素的第L列位于所述第i行像素的第L列的第一側(cè)時(shí)，可以定義為正偏移方向；當(dāng)?shù)趇+Ι行像素的第L列位于所述第i行像素的第L列的第二側(cè)時(shí)，定義為負(fù)偏移方向。例如，如圖3a所示，可以定義當(dāng)?shù)趇+Ι行像素的第I列(即Cl所在的列)位于所述第i行像素的第I列(即Rl所在的列)的第右側(cè)時(shí)為正偏移方向，那么，此時(shí)，第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的相對偏移量為_5。
[0110] 需要說明的是，本申請實(shí)施例中，第i行像素相對于第i行像素的相對偏移量為O。
[0111]步驟S24:計(jì)算所述參考波段的各行像素的第一絕對偏移量，包括:計(jì)算位于第i行像素與預(yù)先確定的目標(biāo)行像素之間的所有行的相對偏移量之和，得到第一和值；所述第i行像素的第一絕對偏移量為所述第一和值與所述第i行像素的相對偏移量之和；
[0112]所述預(yù)先確定的目標(biāo)行像素可以為所述參考波段中任意一行像素；本申請實(shí)施例中，第i行像素的第一絕對偏移量實(shí)質(zhì)為第i行像素相對于所述預(yù)先確定的目標(biāo)行像素的相對偏移量。
[0113]本申請實(shí)施例中，預(yù)先確定的目標(biāo)行像素的絕對偏移量為O。
[0114]例如，假設(shè)預(yù)先確定的目標(biāo)行像素為參考波段的第6行像素，那么，第6行像素的絕對偏移量為O ;第5行像素的絕對偏移量為第5行像素的相對偏移量，第4行像素的絕對偏移量則為第4行像素的相對偏移量和第5行像素的相對偏移量之和，第3行像素的絕對偏移量則為第3行像素的相對偏移量、第4行像素的相對偏移量和第5行像素的相對偏移量之和；同理，第7行像素的絕對偏移量為第7行像素的相對偏移量，第8行像素的絕對偏移量則為第8行像素的相對偏移量和第7行像素的相對偏移量之和，第9行像素的絕對偏移量則為第9行像素的相對偏移量、第8行像素的相對偏移量和第7行像素的相對偏移量之和。
[0115]優(yōu)選的，為便于計(jì)算，所述目標(biāo)行像素為所述參考波段的第一行像素，則第i行像素的第一絕對偏移量為第i行像素的相對偏移量與第i行像素之前所有行的相對偏移量之和。
[0116]步驟S25:根據(jù)所述參考波段的各行像素的第一絕對偏移量，逐波段移動(dòng)待校正的高光譜遙感圖像中對應(yīng)的行，獲得第一校正后的高光譜遙感圖像；其中，第i行像素移動(dòng)的像素?cái)?shù)為所述參考波段的第i行像素的第一絕對偏移量的絕對值，所述各個(gè)波段第i行像素移動(dòng)的方向與所述參考波段的第i行像素的第一絕對偏移量所對應(yīng)的偏移方向相同；其中，i為大于或等于I的正整數(shù)，即i = 1,2,3,……，M-1 ;M為高光譜遙感圖像的像素的行數(shù)。
[0117]在移動(dòng)第i行像素后，可以將第i行像素的移除位置處的像素賦值為O。
[0118]本申請實(shí)施例中，待校正高光譜遙感圖像的每一個(gè)波段中，第i行像素的移動(dòng)方式均與參考波段中的i行像素的移動(dòng)方式相同。例如，假設(shè)第i行像素的第一絕對偏移量為-3，則參考波段的第i行像素的移動(dòng)方式為:向預(yù)先設(shè)定的負(fù)偏移方向移動(dòng)3個(gè)像素位置，同理，待校正高光譜遙感圖像中的其它波段中，第i行像素均向所述預(yù)先設(shè)定的負(fù)偏移方向移動(dòng)3個(gè)像素位置。
[0119]也就是說，本申請實(shí)施例中，先確定參考波段各行像素的絕對偏移量，然后根據(jù)參考波段的各行像素的偏移量對待校正高光譜遙感圖像各波段相應(yīng)的行進(jìn)行移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了對高光譜遙感圖像幾何畸變的校正。
[0120]本申請實(shí)施例提供的一種高光譜遙感圖像校正方法，從待校正的高光譜遙感圖像中確定一個(gè)波段為參考波段，通過相鄰行的最小誤差確定各行的相對偏移量，并通過各行的相對偏移量確定各行的絕對偏移量(即各行相對于目標(biāo)行像素的偏移量)，從而根據(jù)各行的絕對偏移量逐波段移動(dòng)待校正的高光譜遙感圖像中對應(yīng)的行，得到校正后的高光譜遙感圖像。由此可知，本申請實(shí)施例提供的高光譜遙感圖像校正方法，從高光譜遙感圖像本身特征出發(fā)，統(tǒng)計(jì)高光譜遙感圖像內(nèi)部的行與行之間的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過行相關(guān)誤差最小和逐行位置平移的方法進(jìn)行校正，不依賴于外部姿態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了針對高光譜遙感圖像幾何畸變的校正。
[0121]圖2所示實(shí)施例中，優(yōu)選的，所述按照預(yù)設(shè)的移動(dòng)規(guī)則將所述參考波段的第i+Ι行像素相對于所述參考波段的第i行像素逐像素移動(dòng)可以包括:
[0122]確定所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置；
[0123]其中，可以確定所述第i行像素的列位置最小的像素所在列位置為所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置；
[0124]確定所述第i行像素的列位置最大的像素所在列位置為所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置。
[0125]也就是說，可以確定第i行像素的第一個(gè)像素所在的列位置為第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置；確定第i行像素的最后一個(gè)像素所在的列位置為第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置。
[0126]將所述第i + Ι行像素的列位置最大的像素與所述第i行像素的起始列位置處的像素列對齊；
[0127]將所述第i+Ι行像素向所述終止列位置方向逐像素移動(dòng)，直到所述第i+Ι行像素的列位置最小的像素與所述第i行像素的終止列位置處的像素列對齊。
[0128]本申請實(shí)施例中，將所述第i + Ι行像素的列位置最大的像素與所述第i行像素的起始列位置處的像素列對齊后，逐像素移動(dòng)第i+Ι行像素。
[0129]同理，也可以將所述第i + Ι行像素的列位置最小的像素與所述第i行像素的終止列位置處的像素列對齊；
[0130]將所述第i+Ι行像素向所述起始列位置方向逐像素移動(dòng)，直到所述第i+Ι行像素的列位置最大的像素與所述第i行像素的起始列位置處的像素列對齊。
[0131]上述實(shí)施例中，優(yōu)選的，為了減小計(jì)算量，所述確定所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置的另一種實(shí)現(xiàn)方式可以為:
[0132]確定用戶輸入的第一列位置為所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置；
[0133]確定用戶輸入的第二列位置為所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置。
[0134]其中，所述第一列位置和第二列位置由本領(lǐng)域?qū)＜腋鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)確定，所述第一列位置與所述第i行像素的列位置最小的像素所在列位置不同，所述第二列位置與所述第i行像素的列位置最大的像素所在列位置不同，所述第一列位置與所述第二列位置不同。
[0135]上述實(shí)施例中，優(yōu)選的，為了減小計(jì)算量，所述確定所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置的又一種實(shí)現(xiàn)方式為:[0136]依據(jù)預(yù)先確定的相鄰行的重疊度確定所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置，其中，
[0137]所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置為:;
[0138]所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置為:
[0139]其中，η為第i行像素的像素個(gè)數(shù)；r為所述預(yù)先確定的相鄰行的重疊度,0〈r〈l。
[0140]L.」表示向下取整運(yùn)算；
[0141]相鄰行的重疊度為高光譜遙感圖像未發(fā)生幾何畸變的情況下，相鄰行之間能夠地物連續(xù)對應(yīng)的像素個(gè)數(shù)除以圖像的寬度(即一行像素中像素的個(gè)數(shù))。本申請實(shí)施例中，所述預(yù)先確定的相鄰行的重疊度由預(yù)先估計(jì)的相鄰行之間能夠地物連續(xù)對應(yīng)的像素個(gè)數(shù)除以高光譜遙感圖像的寬度得到。
[0142]下面舉例說明將第i + Ι行像素相對于第i行像素逐像素移動(dòng)的具體實(shí)現(xiàn)過程，請參看圖4，圖4為本申請實(shí)施例提供的第i+Ι行像素相對于第i行像素逐像素移動(dòng)的示意圖；
[0143]假設(shè)每一行像素的像素個(gè)數(shù)為8，相鄰行的重疊度為0.4，那么，可以確定起始列位置為I—8*0.4」二3，終止列位置為8-3+1 = 6,因此，圖4所示實(shí)施例中，起始列位置為第i
行像素中R3所在的列位置，終止列位置為第i行像素中R6所在的列位置；
[0144]當(dāng)移動(dòng)第i+Ι行像素時(shí),第i+Ι行像素的起始位置為:第i+Ι行像素中的C8像素與第i行像素中的R3列對齊，然后，第i+Ι行像素逐像素向第i行像素中R6所在的列位置移動(dòng)，直到第i+Ι行像素中的Rl與第i行像素中R6列對齊，之后不再移動(dòng)第i+Ι行像素。
[0145]由圖4可以看出，第i+Ι行像素移動(dòng)的次數(shù)為11次，相應(yīng)的計(jì)算誤差的次數(shù)也為11次；
[0146]而如果將第i行像素中Rl所在列位置作為起始列位置，將R8所在列位置作為終止列位置，則第i+Ι行像素需要移動(dòng)的次數(shù)為8*2 = 16次,相應(yīng)的誤差計(jì)算的次數(shù)也為16次。
[0147]需要說明的是，圖4所示示例中，第i+Ι行只有一行，本示例為了說明進(jìn)行移動(dòng)后，第i+Ι行像素與第i行像素之間的位置關(guān)系，示出了多個(gè)第i+Ι行像素。
[0148]為了進(jìn)一步優(yōu)化上述實(shí)施例，本申請實(shí)施例提供的高光譜遙感圖像校正方法的另一種實(shí)現(xiàn)流程圖如圖5所示，在獲得第一校正后的高光譜遙感圖像后，還可以包括:
[0149]步驟S51:依據(jù)第一用戶操作在所述第一校正后的高光譜遙感圖像的參考波段中繪制目標(biāo)地物的畸變輪廓曲線；
[0150]步驟S52:依據(jù)第二用戶操作在所述第一校正后的高光譜遙感圖像的參考波段中繪制所述目標(biāo)地物的正確輪廓曲線；
[0151]本申請實(shí)施例中，由用戶在參考波段中勾畫出進(jìn)行校正后的地物輪廓，以及正確的地物輪廓。其中，正確的地物輪廓可以由領(lǐng)域?qū)＜腋鶕?jù)高分辨率衛(wèi)星圖像對比查看獲知，或者可以由實(shí)地采集的照片確定。而當(dāng)實(shí)際的地物輪廓比較復(fù)雜時(shí)，可以預(yù)先鋪設(shè)一條直線標(biāo)記帶，這樣可以在遙感圖像中勾畫直線標(biāo)記帶的發(fā)生畸變的輪廓和正確的輪廓。[0152]步驟S53:確定所述參考波段的第i行像素與所述畸變輪廓曲線的交點(diǎn)的第三列位置，并確定所述參考波段的第i行像素與所述正確輪廓曲線的交點(diǎn)的第四列位置；
[0153]步驟S54:獲取所述參考波段的第i行像素的第二絕對偏移量，所述參考波段的第i行像素的第二絕對偏移量為所述第三列位置與所述第四列位置的差值；
[0154]第i行像素的第二絕對偏移量的絕對值即是第i行的像素偏離正確位置的像素?cái)?shù)。
[0155]步驟S55:依據(jù)所述第i行像素的第二絕對偏移量，逐波段將所述第一校正后的高光譜遙感圖像的第i行像素向所述正確輪廓曲線的方向移動(dòng)，獲得第二校正后的高光譜遙感圖像；所述第i行像素向所述正確輪廓曲線的方向移動(dòng)移動(dòng)量為所述第二絕對偏移量的絕對值。
[0156]與方法實(shí)施例相對應(yīng)，本申請實(shí)施例還提供一種高光譜遙感圖像校正裝置，本申請實(shí)施例提供的高光譜遙感圖像校正裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示，可以包括:
[0157]第一確定模塊61，第一計(jì)算模塊62，第二確定模塊63，第二計(jì)算模塊64和第一校正模塊65 ;其中，
[0158]第一確定模塊61用于確定參考波段，所述參考波段為待校正的高光譜遙感圖像的所有波段中滿足預(yù)設(shè)條件的波段；
[0159]第一計(jì)算模塊62用于按照預(yù)設(shè)的移動(dòng)規(guī)則將所述參考波段的第i+Ι行像素相對于所述參考波段的第i行像素逐像素移動(dòng)，每移動(dòng)一個(gè)像素位置，按照第一公式計(jì)算所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，所述第一公式為:
[0160]E = [ Σ (Rp-Cq)2] /m2
[0161]其中，E為所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，Rp為第i行像素中第P個(gè)像素的值，Cq為第i+Ι行像素中第q個(gè)像素的值，所述第i+Ι行像素中第q個(gè)像素與所述第i行像素中第P個(gè)像素列對齊;m為第i+Ι行像素中與第i行像素呈列對齊的像素的個(gè)數(shù)；
[0162]第二確定模塊63用于將誤差值最小時(shí)，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量確定為所述第i+Ι行像素的相對偏移量，其中，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量為正偏移量或負(fù)偏移量，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量的取值的正、負(fù)依據(jù)預(yù)設(shè)的正偏移方向確定；
[0163]第二計(jì)算模塊64用于計(jì)算所述參考波段的各行像素的第一絕對偏移量，包括:計(jì)算位于第i行像素與預(yù)先確定的目標(biāo)行像素之間的所有行的相對偏移量之和，得到第一和值；所述第i行像素的第一絕對偏移量為所述第一和值與所述第i行像素的相對偏移量之和；
[0164]第一校正模塊65用于根據(jù)所述參考波段的各行像素的第一絕對偏移量，逐波段移動(dòng)待校正的高光譜遙感圖像中對應(yīng)的行，獲得第一校正后的高光譜遙感圖像；其中，第i行像素移動(dòng)的像素?cái)?shù)為所述參考波段的第i行像素的第一絕對偏移量的絕對值，所述各個(gè)波段第i行像素移動(dòng)的方向與所述參考波段的第i行像素的第一絕對偏移量所對應(yīng)的偏移方向相同；其中，i為大于或等于I的正整數(shù)。
[0165]本申請實(shí)施例提供的一種高光譜遙感圖像校正裝置，從待校正的高光譜遙感圖像中確定一個(gè)波段為參考波段，通過相鄰行的最小誤差確定各行的相對偏移量，并通過各行的相對偏移量確定各行的絕對偏移量(即各行相對于第一行的偏移量)，從而根據(jù)各行的絕對偏移量逐波段移動(dòng)待校正的高光譜遙感圖像中對應(yīng)的行，得到校正后的高光譜遙感圖像。由此可知，本申請實(shí)施例提供的高光譜遙感圖像校正裝置，從高光譜遙感圖像本身特征出發(fā)，統(tǒng)計(jì)高光譜遙感圖像內(nèi)部的行與行之間的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過行相關(guān)誤差最小和逐行位置平移的方法進(jìn)行校正，不依賴于外部姿態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了針對高光譜遙感圖像幾何畸變的校正。
[0166]上述實(shí)施例中，優(yōu)選的，所述第一計(jì)算模塊62的一種結(jié)構(gòu)示意圖如圖7所示，可以包括:
[0167]移動(dòng)子模塊71和計(jì)算子模塊72 ;其中，
[0168]所述移動(dòng)子模塊71用于按照預(yù)設(shè)的移動(dòng)規(guī)則將所述參考波段的第i+Ι行像素相對于所述參考波段的第i行像素逐像素移動(dòng)；具體可以包括:
[0169]第一確定單元711，用于確定所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置；
[0170]移動(dòng)單元712，用于將所述第i+Ι行像素的列位置最大的像素與所述第i行像素的起始列位置處的像素列對齊，將所述第i+Ι行像素向所述終止列位置方向逐像素移動(dòng)，直到所述第i+ι行像素的列位置最小的像素與所述第i行像素的終止列位置處的像素列對齊；
[0171]所述計(jì)算子模塊72用于在所述參考波段的第i+Ι行像素每移動(dòng)一個(gè)像素位置，按照第一公式計(jì)算所述參考波段的第i+ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，所述第一公式為:
[0172]E = [ Σ (Rp-Cq)2] /m2
[0173]其中，E為所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，Rp為第i行像素中第P個(gè)像素的值，Cq為第i+Ι行像素中第q個(gè)像素的值，所述第i+Ι行像素中第q個(gè)像素與所述第i行像素中第P個(gè)像素列對齊;m為第i+Ι行像素中與第i行像素呈列對齊的像素的個(gè)數(shù)。
[0174]上述實(shí)施例，優(yōu)選的，本申請實(shí)施例提供的第一確定單元711的一種結(jié)構(gòu)示意圖如圖8所示，可以包括:
[0175]第一確定子單元81，用于確定所述第i行像素的列位置最小的像素所在列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置；
[0176]第二確定子單元82，用于確定所述第i行像素的列位置最大的像素所在列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置。
[0177]上述實(shí)施例，優(yōu)選的，本申請實(shí)施例提供的第一確定單元711的另一種結(jié)構(gòu)示意圖如圖9所示,也可以包括:
[0178]第三確定子單元91，用于確定用戶輸入的第一列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置；
[0179]第四確定子單元92，用于確定用戶輸入的第二列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置，所述第一列位置與所述第i行像素的列位置最小的像素所在列位置不同，所述第二列位置與所述第i行像素的列位置最大的像素所在列位置不同，所述第一列位置與所述第二列位置不同。[0180]上述實(shí)施例，優(yōu)選的，本申請實(shí)施例提供的第一確定單元711的又一種結(jié)構(gòu)示意圖如圖10所示,可以包括:
[0181]第五確定子單元101，用于依據(jù)預(yù)先確定的相鄰行的重疊度確定所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置，其中，
[0182]所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置為:卜*r」；
[0183]所述第i + Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置為: L?*r」+i;
[0184]其中，η為第i行像素的像素個(gè)數(shù)；r為所述相鄰行的重疊度，0〈r〈l。
[0185]上述實(shí)施例，優(yōu)選的，本申請實(shí)施例提供的高光譜遙感圖像校正裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖通如圖11所示，還可以包括:
[0186]第一繪制模塊111，第二繪制模塊112，第三確定模塊113，獲取模塊114和第二校正模塊115 ;其中，
[0187]第一繪制模塊111用于依據(jù)第一用戶操作在所述第一校正后的高光譜遙感圖像的參考波段中繪制目標(biāo)地物的畸變輪廓曲線；
[0188]第二繪制模塊112用于依據(jù)第二用戶操作在所述第一校正后的高光譜遙感圖像的參考波段中繪制所述目標(biāo)地物的正確輪廓曲線；
[0189]第三確定模塊113用于確定所述參考波段的第i行像素與所述畸變輪廓曲線的交點(diǎn)的第三列位置，并確定所述參考波段的第i行像素與所述正確輪廓曲線的交點(diǎn)的第四列位置；
[0190]獲取模塊114用于獲取所述參考波段的第i行像素的第二絕對偏移量，所述參考波段的第i行像素的第二絕對偏移量為所述第三列位置與所述第四列位置的差值；
[0191]第二校正模塊115用于依據(jù)所述第i行像素的第二絕對偏移量，逐波段將所述第一校正后的高光譜遙感圖像的第i行像素向所述正確輪廓曲線的方向移動(dòng)，獲得第二校正后的高光譜遙感圖像；所述第i行像素向所述正確輪廓曲線的方向移動(dòng)移動(dòng)量為所述第二絕對偏移量的絕對值。
[0192]需要說明的是，本申請實(shí)施例提供的高光譜遙感圖像校正方法及裝置，除了可以應(yīng)用無人機(jī)上進(jìn)行高光譜遙感圖像的幾何校正外，還可以應(yīng)用于其它空中平臺(tái)(如有人機(jī)、飛艇、氣球等)上高光譜遙感圖像的幾何校正。
[0193]另外，通過本申請實(shí)施例校正后的高光譜遙感圖像還可以利用姿態(tài)記錄設(shè)備記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的校正，以進(jìn)一步提高校正效果。
[0194]下面以圖1所示高光譜遙感圖像為例，說明本申請實(shí)施例的校正效果，如圖12所示，圖12為通過本申請實(shí)施例對圖1所示高光譜遙感圖像進(jìn)行校正后得到的第一校正后的效果圖。
[0195]圖13為用戶在圖12所示高光譜遙感圖像中勾繪的畸變輪廓曲線(如圖中較粗的曲線，即LI)和正確的輪廓曲線(如圖中較細(xì)的直線，即L2)；
[0196]圖14為本申請實(shí)施例提供的對圖12所示的高光譜遙感圖像進(jìn)行校正后得到的第二校正后的效果圖。
[0197]對所公開的實(shí)施例的 上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高光譜遙感圖像校正方法，其特征在于，包括: 確定參考波段，所述參考波段為待校正的高光譜遙感圖像的所有波段中滿足預(yù)設(shè)條件的波段； 按照預(yù)設(shè)的移動(dòng)規(guī)則將所述參考波段的第i+Ι行像素相對于所述參考波段的第i行像素逐像素移動(dòng)，每移動(dòng)一個(gè)像素位置，按照第一公式計(jì)算所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，所述第一公式為: E= [Σ (Rp-Cq)2Vm2 其中，E為所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，Rp為第i行像素中第P個(gè)像素的值，Cq為第i+Ι行像素中第q個(gè)像素的值，所述第i+Ι行像素中第q個(gè)像素與所述第i行像素中第P個(gè)像素列對齊;m為第i+Ι行像素中與第i行像素呈列對齊的像素的個(gè)數(shù)； 將誤差值最小時(shí)，所述第i+Ι行像素相 對于所述第i行像素的偏移量確定為所述第i+1行像素的相對偏移量，其中，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量為正偏移量或負(fù)偏移量，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量的取值的正、負(fù)依據(jù)預(yù)設(shè)的正偏移方向確定； 計(jì)算所述參考波段的各行像素的第一絕對偏移量，包括:計(jì)算位于第i行像素與預(yù)先確定的目標(biāo)行像素之間的所有行的相對偏移量之和，得到第一和值；所述第i行像素的第一絕對偏移量為所述第一和值與所述第i行像素的相對偏移量之和； 根據(jù)所述參考波段的各行像素的第一絕對偏移量，逐波段移動(dòng)待校正的高光譜遙感圖像中對應(yīng)的行，獲得第一校正后的高光譜遙感圖像；其中，第i行像素移動(dòng)的像素?cái)?shù)為所述參考波段的第i行像素的第一絕對偏移量的絕對值，所述各個(gè)波段第i行像素移動(dòng)的方向與所述參考波段的第i行像素的第一絕對偏移量所對應(yīng)的偏移方向相同；其中，i為大于或等于I的正整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照預(yù)設(shè)的移動(dòng)規(guī)則將所述參考波段的第i+Ι行像素相對于所述參考波段的第i行像素逐像素移動(dòng)包括: 確定所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置； 將所述第i+Ι行像素的列位置最大的像素與所述第i行像素的起始列位置處的像素列對齊； 將所述第i+Ι行像素向所述終止列位置方向逐像素移動(dòng)，直到所述第i+Ι行像素的列位置最小的像素與所述第i行像素的終止列位置處的像素列對齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置包括: 確定所述第i行像素的列位置最小的像素所在列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置； 確定所述第i行像素的列位置最大的像素所在列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置包括: 確定用戶輸入的第一列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置； 確定用戶輸入的第二列位置為所述第i+ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置； 其中，所述第一列位置與所述第i行像素的列位置最小的像素所在列位置不同，所述第二列位置與所述第i行像素的列位置最大的像素所在列位置不同，所述第一列位置與所述第二列位置不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置包括: 依據(jù)預(yù)先確定的相鄰行的重疊度確定所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置，其中， 所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置為； 所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置為:n~ln*r] + l； 其中，η為所述第i行像素的像素個(gè)數(shù)為所述預(yù)先確定的相鄰行的重疊度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在獲得第一校正后的高光譜遙感圖像后，還包括: 依據(jù)第一用戶操作在所述第一校正后的高光譜遙感圖像的參考波段中繪制目標(biāo)地物的畸變輪廓曲線； 依據(jù)第二用戶操作在所述第一校正后的高光譜遙感圖像的參考波段中繪制所述目標(biāo)地物的正確輪廓曲線； 確定所述參考波段的第i行像素與所述畸變輪廓曲線的交點(diǎn)的第三列位置，并確定所述參考波段的第i行像素與所述正確輪廓曲線的交點(diǎn)的第四列位置； 獲取所述參考波段的第i行像素的第二絕對偏移量，所述參考波段的第i行像素的第二絕對偏移量為所述第三列位置與所述第四列位置的差值； 依據(jù)所述第i行像素的第二絕對偏移量，逐波段將所述第一校正后的高光譜遙感圖像的第i行像素向所述正確輪廓曲線的方向移動(dòng)，獲得第二校正后的高光譜遙感圖像；所述第i行像素向所述正確輪廓曲線的方向移動(dòng)移動(dòng)量為所述第二絕對偏移量的絕對值。
7.一種高光譜遙感圖像校正裝置，其特征在于，包括: 第一確定模塊，用于確定參考波段，所述參考波段為待校正的高光譜遙感圖像的所有波段中滿足預(yù)設(shè)條件的波段； 第一計(jì)算模塊，用于按照預(yù)設(shè)的移動(dòng)規(guī)則將所述參考波段的第i+Ι行像素相對于所述參考波段的第i行像素逐像素移動(dòng)，每移動(dòng)一個(gè)像素位置，按照第一公式計(jì)算所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，所述第一公式為: E= [Σ (Rp-Cq)2Vm2 其中，E為所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，Rp為第i行像素中第P個(gè)像素的值，Cq為第i+Ι行像素中第q個(gè)像素的值，所述第i+Ι行像素中第q個(gè)像素與所述第i行像素中第P個(gè)像素列對齊;m為第i+Ι行像素中與第i行像素呈列對齊的像素的個(gè)數(shù)； 第二確定模塊，用于將誤差值最小時(shí)，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量確定為所述第i+Ι行像素的相對偏移量，其中，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量為正偏移量或負(fù)偏移量，所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素的偏移量的取值的正、負(fù)依據(jù)預(yù)設(shè)的正偏移方向確定； 第二計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述參考波段的各行像素的第一絕對偏移量，包括:計(jì)算第i行像素與預(yù)先確定的目標(biāo)行像素之間的所有行的相對偏移量之和，得到第一和值；所述第i行像素的第一絕對偏移量為所述第一和值與所述第i行像素的相對偏移量之和； 第一校正模塊，用于根據(jù)所述參考波段的各行像素的第一絕對偏移量，逐波段移動(dòng)待校正的高光譜遙感圖像中對應(yīng)的行，獲得第一校正后的高光譜遙感圖像；其中，第i行像素移動(dòng)的像素?cái)?shù)為所述參考波段的第i行像素的第一絕對偏移量的絕對值，所述各個(gè)波段第i行像素移動(dòng)的方向與所述參考波段的第i行像素的第一絕對偏移量所對應(yīng)的偏移方向相同；其中，i為大于或等于I的正整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一計(jì)算模塊包括:移動(dòng)子模塊和計(jì)算子模塊；其中， 所述移動(dòng)子模塊用于按照預(yù)設(shè)的移動(dòng)規(guī)則將所述參考波段的第i+Ι行像素相對于所述參考波段的第i行像素逐像素移動(dòng)；包括: 第一確定單元，用于確定所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置； 移動(dòng)單元，用于將 所述第i+1行像素的列位置最大的像素與所述第i行像素的起始列位置處的像素列對齊，將所述第i+1行像素向所述終止列位置方向逐像素移動(dòng)，直到所述第i+Ι行像素的列位置最小的像素與所述第i行像素的終止列位置處的像素列對齊；所述計(jì)算子模塊用于在所述參考波段的第i+Ι行像素每移動(dòng)一個(gè)像素位置，按照第一公式計(jì)算所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，所述第一公式為: E= [Σ (Rp-Cq)2Vm2 其中，E為所述參考波段的第i+Ι行像素與所述參考波段的第i行像素的誤差值，Rp為第i行像素中第P個(gè)像素的值，Cq為第i+Ι行像素中第q個(gè)像素的值，所述第i+Ι行像素中第q個(gè)像素與所述第i行像素中第P個(gè)像素列對齊;m為第i+Ι行像素中與第i行像素呈列對齊的像素的個(gè)數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第一確定單元包括: 第一確定子單元，用于確定所述第i行像素的列位置最小的像素所在列位置為所述第i+1行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置； 第二確定子單元，用于確定所述第i行像素的列位置最大的像素所在列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第一確定單元包括: 第三確定子單元，用于確定用戶輸入的第一列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置； 第四確定子單元，用于確定用戶輸入的第二列位置為所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置； 其中，所述第一列位置與所述第i行像素的列位置最小的像素所在列位置不同，所述第二列位置與所述第i行像素的列位置最大的像素所在列位置不同，所述第一列位置與所述第二列位置不同。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第一確定單元包括: 第五確定子單元，用于依據(jù)預(yù)先確定的相鄰行的重疊度確定所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置和終止列位置，其中， 所述第i+Ι行像素相對于所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的起始列位置為:卜*「」； 所述第i+Ι行像素相對于 所述第i行像素進(jìn)行移動(dòng)的終止列位置為+ 1; 其中，η為所述第i行像素的像素個(gè)數(shù)為所述預(yù)先確定的相鄰行的重疊度。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，還包括: 第一繪制模塊，用于依據(jù)第一用戶操作在所述第一校正后的高光譜遙感圖像的參考波段中繪制目標(biāo)地物的畸變輪廓曲線； 第二繪制模塊，用于依據(jù)第二用戶操作在所述第一校正后的高光譜遙感圖像的參考波段中繪制所述目標(biāo)地物的正確輪廓曲線； 第三確定模塊，用于確定所述參考波段的第i行像素與所述畸變輪廓曲線的交點(diǎn)的第三列位置，并確定所述參考波段的第i行像素與所述正確輪廓曲線的交點(diǎn)的第四列位置； 獲取模塊，用于獲取所述參考波段的第i行像素的第二絕對偏移量，所述參考波段的第i行像素的第二絕對偏移量為所述第三列位置與所述第四列位置的差值； 第二校正模塊，用于依據(jù)所述第i行像素的第二絕對偏移量，逐波段將所述第一校正后的高光譜遙感圖像的第i行像素向所述正確輪廓曲線的方向移動(dòng)，獲得第二校正后的高光譜遙感圖像；所述第i行像素向所述正確輪廓曲線的方向移動(dòng)移動(dòng)量為所述第二絕對偏移量的絕對值。
【文檔編號】G06T5/00GK103971334SQ201410171313
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】吳遠(yuǎn)峰, 張 浩, 陳正超, 孫旭, 高連如, 張兵 申請人:中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所