基于梯度领域的正射影像间最优拼接线寻找方法及系统与流程

技术特征：

1.基于梯度领域的正射影像间最优拼接线寻找方法，其特征是，包括：

S1获得待拼接正射影像间的重叠区域影像对，重叠区域影像对包括两个重叠区域影像；

S2计算重叠区域影像对的差异值，并获得能量图，本步骤具体为：

2.1将两个重叠区域影像转换成灰度影像，计算各灰度影像在x方向和y方向的梯度图；

2.2根据梯度图，分别计算各像素p在各重叠区域影像中的梯度方向值；

2.3根据梯度方向值计算各像素p的梯度方向变化值C_o(p)：

$C_o\left(p\right)=1-\exp (\frac{-{\left(O_1\right(p)-O_2(p\left)\right)}^2}{2{\mathrm{\δ}}^2}$

其中，O₁(p)和O₂(p)分别为像素p在两个重叠区域影像中的梯度方向值；δ为标准方差，其为经验值；

2.4根据梯度图，分别计算各像素p在各重叠区域影像中的梯度大小变化值C_g(p)：

$C_g\left(p\right)=\frac{1}{2}\left(\right|G_1^x\left(p\right)-G_2^x\left(p\right)|+|G_1^y\left(p\right)-G_2^y\left(p\right)\left|\right)$

其中，和分别表示像素p在第一个重叠区域影像的x方向和y方向的梯度值；和分别表示像素p在第二个重叠区域影像的x方向和y方向的梯度值；

2.5根据梯度方向变化值和梯度大小变化值，计算各像素p在梯度领域的差异值C(p)：

C(p)＝λC_o(p)+C_g(p)

其中，λ是平衡参数，其为经验值，用来平衡梯度方向变化值和梯度大小变化值的权重；

2.6根据各像素p的差异值C(p)生成重叠区域影像对的能量图；

S3基于能量图，以像素差异值累积和最小为目标，找寻最优拼接线。

2.如权利要求1所述的基于梯度领域的正射影像间最优拼接线寻找方法，其特征是：

步骤1进一步包括子步骤：

1.1根据正射影像的地理坐标信息，将待拼接正射影像对转换至同一坐标系；

1.2求每张正射影像的有效区域，并生成Mask图；

1.3将待拼接正射影像对的两张Mask图进行与运算，得到重叠区域；

1.4计算重叠区域的最大外包矩形，根据最大外包矩形，裁剪得到待拼接正射影像对的重叠区域影像对。

3.如权利要求1所述的基于梯度领域的正射影像间最优拼接线寻找方法，其特征是：

在执行步骤S3前，采用高斯滤波器对能量图进行滤波。

4.如权利要求1所述的基于梯度领域的正射影像间最优拼接线寻找方法，其特征是：

步骤3具体为：

基于能量图构建能量函数，所述的能量函数包括数据项能量和平滑项能量，采用图割模型对能量函数进行优化，找到数据项能量和平滑项能量之和最小的拼接线，即最优拼接线。

5.基于梯度领域的正射影像间最优拼接线寻找系统，其特征是，包括：

第一模块，用来获得待拼接正射影像间的重叠区域影像对，重叠区域影像对包括两个重叠区域影像；

第二模块，计算重叠区域影像对的差异值，并获得能量图；

第三模块，用来基于能量图，以像素差异值累积和最小为目标，找寻最优拼接线；

所述的第二模块进一步包括：

梯度图获得模块，用来将两个重叠区域影像转换成灰度影像，计算各灰度影像在x方向和y方向的梯度图；

梯度方向值获得模块，用来根据梯度图，分别计算各像素p在各重叠区域影像中的梯度方向值；

梯度方向变化获得模块，用来根据梯度方向值计算各像素p的梯度方向变化值C_o(p)：

$C_o\left(p\right)=1-\exp (\frac{-{\left(O_1\right(p)-O_2(p\left)\right)}^2}{2{\mathrm{\δ}}^2}$

其中，O₁(p)和O₂(p)分别为像素p在两个重叠区域影像中的梯度方向值；δ为标准方差，其为经验值；

梯度大小变化值获得模块，用来根据梯度图，分别计算各像素p在各重叠区域影像中的梯度大小变化值C_g(p)：

$C_g\left(p\right)=\frac{1}{2}\left(\right|G_1^x\left(p\right)-G_2^x\left(p\right)|+|G_1^y\left(p\right)-G_2^y\left(p\right)\left|\right)$

其中，和分别表示像素p在第一个重叠区域影像的x方向和y方向的梯度值；和分别表示像素p在第二个重叠区域影像的x方向和y方向的梯度值；

差异获得模块，用来根据梯度方向变化值和梯度大小变化值，计算各像素p在梯度领域的差异值C(p)：

C(p)＝λC_o(p)+C_g(p)

其中，λ是平衡参数，其为经验值，用来平衡梯度方向变化值和梯度大小变化值的权重；能量图生成模块，用来根据各像素p的差异值C(p)生成重叠区域影像对的能量图。