遥感卫星条带影像自适应拼接算法研究

刘保成，程家胜，张 乔，王鹏波

(航天测绘遥感信息处理中心，北京102102)

一、引 言

我国“天绘一号”传输型立体测绘卫星搭载的全色相机焦面上共有8片线阵TDICCD(时间延迟积分电荷耦合器件)，采用视场中心线两侧分上下两行交错排列的视场拼接方式分两排安装，拍摄的影像成果是8个条带状的影像，相邻条带间搭接X个像元。为了得到高分辨率、宽幅面的影像，在后期影像处理中，必须将8个条带的影像进行拼接。研究可靠的、高效的影像拼接算法，对于提高“天绘一号”卫星全色影像的质量和生产效率，具有重要意义。

拼接的前提是在相邻的条带间能够实现影像间的匹配，影像匹配是指同一场景在两幅影像中的对应关系，目前常见的影像间匹配方法主要有基于影像灰度的配准方法和基于影像特征的配准方法两类。基于灰度的影像配准方法一般利用整幅影像的灰度信息，建立影像间的相似性度量，然后采用适当的搜索方法，寻找使相似性度量值最大或最小的变换模型的参数值。基于特征的影像配准方法一般先提取影像的不变特征，再对这些特征进行匹配以得到最终的影像配准。本文通过对基于灰度信息的相关算法及基于影像特征的SIFT算法进行大量的生产试验，提出了适合该测绘卫星的有效自适应拼接算法，试验表明，该自适应拼接算法能有效解决“天绘一号”卫星全色影像条带间的拼接问题。无论采用何种拼接方法，都需要在拼接处进行亮度调整，使拼接处的亮度能够逐渐过渡。……