專利名稱：遙感圖像數(shù)據(jù)重采樣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種遙感圖像數(shù)據(jù)重采樣方法， 適用于對極軌氣象衛(wèi)星平臺上光學(xué)遙感儀器獲得的遙感圖像的重采樣。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)重采樣一般包括兩個步驟1、像元坐標(biāo)變換也即參與像元內(nèi)插所對 應(yīng)的原始像元坐標(biāo)的確定，2、像元灰度值重新計(jì)算，有關(guān)像元灰度值的計(jì)算 方法有臨近像元填充法、雙線性內(nèi)插法、雙三次巻積法、正態(tài)采樣法、反距 離加權(quán)法等；在重采樣過程中，消耗時(shí)間最大的為步驟l像元坐標(biāo)變換也即內(nèi)
插點(diǎn)的確定，有關(guān)極軌衛(wèi)星上儀器的數(shù)據(jù)重采樣方法，《遙感學(xué)報(bào)》期刊2002 年3月第6巻第2期中'遙感圖像數(shù)據(jù)重采樣的一種快速算法' 一文中公開了 對半査找法逐點(diǎn)找到輸出像元對應(yīng)的原始點(diǎn)，該方法對每一個輸出像元，都需 要在原始圖像中查找多次，計(jì)算量大，對于一幅大小為NXM個像元的原始圖 像，若采用對半查找方法，它的時(shí)間復(fù)雜度約為0(A^JkPbg2iVHog2M);對于 極軌氣象衛(wèi)星上的光學(xué)遙感儀器，其成像往往具有以下幾個規(guī)律1、空間分 辨率不高，2、.掃描線邊緣幾何畸變大，3、儀器穿軌掃描，對于同一掃描線， 采樣點(diǎn)序號與經(jīng)緯度值之間的關(guān)系有一定的規(guī)律，如對于升軌圖像，同一掃描 行內(nèi)，隨著采樣點(diǎn)序號的增大，其經(jīng)度值逐漸減小，處于西半球跨越到東半球 的像元除外；若從此規(guī)律出發(fā)，改進(jìn)坐標(biāo)變換算法將會提高速度，減少時(shí)間復(fù) 雜度。 發(fā)明內(nèi)容如上所述，本發(fā)明的主要目的是為了建立一種快速確定內(nèi)插點(diǎn)坐標(biāo)的遙感 數(shù)據(jù)重采樣方法以降低重采樣時(shí)間復(fù)雜度提高重采樣速度。
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種遙感圖像數(shù)據(jù)重采樣方法，適用于對極軌 氣象衛(wèi)星平臺上光學(xué)遙感儀器獲得的遙感圖像的重采樣，包含下列步驟
1、 輸入原始圖象；
2、 根據(jù)輸入圖像的經(jīng)緯度信息和空間分辨率大小計(jì)算目標(biāo)圖像的像元大 小和行列數(shù)；
3、 逐行根據(jù)相鄰兩像元經(jīng)度值的大小關(guān)系確定參與輸出像元內(nèi)插的原始 圖像像元坐標(biāo)，然后進(jìn)行線性內(nèi)插輸出等經(jīng)度間隔的像素值數(shù)據(jù)集和緯度值數(shù) 據(jù)集；
4、 將步驟3輸出的等經(jīng)度間隔圖像作為輸入圖像，對輸入圖像逐列根據(jù) 相鄰兩像元緯度值的大小關(guān)系確定參與輸出像元內(nèi)插的輸入圖像的像元坐標(biāo) 然后進(jìn)行線性內(nèi)插；
5、 輸出等經(jīng)度間隔X等緯度間隔的圖像。
步驟1中所述的輸入圖像為星上數(shù)據(jù)下傳后經(jīng)過定位處理含有定位信息的 HDF圖像；
步驟2中，所述的輸出等經(jīng)度間隔X等緯度間隔的圖像的像元大小的計(jì)算 公式為
pix = l度x IFOV(米)/100000(米) 公式中IFOV為像元空間分辨率大小，Pix為等經(jīng)度間隔X等緯度間隔圖 像的像元大小，計(jì)量單位為度；輸出等經(jīng)度間隔X等緯度間隔的圖像的行列數(shù) 計(jì)算公式為-
Co/ = ce// ((丄max —丄min) / p/x )
6Z/"e = ce// ((_S max — 5 min) / / /x ) 其中，表示朝正方向取整，。/為列數(shù)，"恥為行數(shù)，圖像經(jīng)度最 大、最小值，緯度最大、最小值分別為Zmax，Z min,5max，5min 。
步驟3中，所述的逐行根據(jù)相鄰兩像元經(jīng)度值的大小關(guān)系確定參與中間輸
出的等經(jīng)度間隔圖像像元內(nèi)插的原始圖像像元坐標(biāo)的方法及插值公式如下 令原始圖像任一像元7在輸出圖像中的列坐標(biāo)為;c(y)，對應(yīng)的輸出圖像像
元列坐標(biāo)為y(y)， x(y)， y(y)的計(jì)算公式分別為-
x(y') = (/o" (y) - Z min) / p/jc ， = ce// O(y))，其中，/o"為原始圖像像
元經(jīng)度值數(shù)組；
關(guān)系l、同一掃描行內(nèi)，原始圖像左右相鄰兩像元/， 7 + l的經(jīng)度值大小 滿足
/o" (_/) < /o" (_/ + 1); 在此種關(guān)系下，存在兩種情況
A、 /卵(y)在西半球-180。附近，/。"(y + l)在東半球180°附近，經(jīng)度值存
在跳躍；此時(shí)，原始像元與輸出像元的空間坐標(biāo)關(guān)系的確定及插值方法如下 1)、輸出像元y())， y(j' + l)有直接映射點(diǎn);c(y) , :c(y + l)，
a、 O) < y(y)，則參與y(y)插值的鄰近點(diǎn)為j-1， j;輸出像元像素值
.和緯度值的插值公式為
g"yC/)) = g(y -1) + -gC/' -1)) x (/o"丄CK力)-""C/ -1)) /(/。"(■/) - —1)) 其中^為輸出圖像像元的像素值或緯度值；g為輸入圖像像元的像素值或緯 度值；/o"為輸出圖像像元的經(jīng)度值數(shù)組，對每行中像元列坐標(biāo)為"的輸出像 元的經(jīng)度值計(jì)算公式為
/o"i(w)=丄min+(" —0.5)x p!'xb、 則參與少(y')插值的鄰近點(diǎn)為y，+ 插值公式為-
g丄CK力)=g(力+ (gC/' +1) — x (/o"丄(y(/)) - /。"(_/ 》/(/。"(/ +1) — 360 — /o"(力)
2)、對于任一掃描線，越到掃描線邊緣，幾何畸變越明顯，導(dǎo)致輸出像元
y(y),j^+i)之間可能存在著沒有原始像元對應(yīng)的空白點(diǎn)，需進(jìn)行空間坐標(biāo)的確
定及插值，無空白點(diǎn)則不需要，對空白點(diǎn)的空間坐標(biāo)確定及插值公式如下
a、 序號為l到y(tǒng)(/)之間對應(yīng)的插值點(diǎn)為"+ l,插值公式為
= + (gC/ +1) - x (/一") - /—_/)) /(/ +1) - 3 60 - /—_/))
("-i,…X/)-i)
b、 序號為KZ + i)到。/之間對應(yīng)的插值點(diǎn)為y， y + i;插值公式為
= g(y+1)+-g(/+1)) x - /。"(/+1)) /(3 60+/。"(/) - +1))
(少"-X7 + l) + l,…,Co/)
B、經(jīng)度值不存在跳躍
1)、對于任一直接映射點(diǎn)X/),對應(yīng)的原始像元的確定方法為
a、 O力')，則參與新像元力)插值的鄰近點(diǎn)為j'J + l;插值公式為
g勒'))=g(Z)+(gC/+1) - x (,o""力))-/o"(力)/(/。"(_/ +1) - /。"(; ))
b、 力')"C/')，則參與新像元力)插值的鄰近點(diǎn)為y-l,力插值公式
=g(y -1)+(gC/)-gC/-1)) x (/o""X;)) -/o"C/-禱o"(;') - -1))
2 )、相鄰映射點(diǎn)jK幾X/ +1)之間的空白點(diǎn)
a、 X/)與力'+ l)之間的存在著的無直接對應(yīng)的原始像元點(diǎn)的空白像元，像
元序號從x/)+i到x;+i)-i的點(diǎn)對應(yīng)參與插值的鄰近點(diǎn)為，插值公式為
g丄O) = +(g(7+1) - x - /。</))/(/。</+1) - /。"(/))
("=></)+i,'",X/+i)-0 關(guān)系2、相鄰兩像元的經(jīng)度值大小滿足+在此種關(guān)系下，存在兩種情況
A、 在東半球180°附近，/。"(j' + l)在西半球-180°附近，經(jīng)度值存在跳
躍；
1)、對于直接映射點(diǎn)xy), ;^ + l),對應(yīng)的原始像元的確定方法為
a、 力')〈X/)，則參與新像元力')插值的鄰近點(diǎn)為W + 1;插值公式為
福力)=g(力+ +1) - x (/o"ZO(力)-/。</))/(360+/o"C/ +1) - /《))
b、 x(力〉乂力，則參與新像元X/)插值的鄰近點(diǎn)為卜W;
=g(y -1)+-g(y -1)) x (/o""力.))-/《-1)) /(/—乂) - -1))
2)、空白點(diǎn)
a、 X/)與。/之間的存在著的無直接對應(yīng)的原始像元點(diǎn)的空白像元，像元
序號從X力+ l到Co/的點(diǎn)對應(yīng)參與插值的鄰近點(diǎn)為乂y + l，插值公式為
由")=g(力+ +1) - x (/o"Z(y") - /—力)/(/on(y +1) + 360- /—;))
_y" = X/) + l，."，Co/ ;
b、 輸出圖像像元序號1至bcz+i)-l空白像元參與插值的原始像元點(diǎn)為
+ 插值公式為
gZ(一 = g(_/ +1) + -gC/ +1)) x (,o""") - +1)) /(/—力-3 60 - +1))
(戶=1,-.,力.+ 1)-1)
B、 經(jīng)度值不存在跳躍
1)、對于任一直接映射點(diǎn)X力，對應(yīng)的原始像元的確定方法為
a、 <力<7(/)，則參與新像元X/)插值的鄰近點(diǎn)為7-W;插值公式
扭(力〕)=g(y -1)+-gc/ -1)) x (/o""x/》--1)) /(/—/) - /。"(/ -1))
b、 xC/)>K/)，則參與新像元x力插值的鄰近點(diǎn)為力y+i;插值公式
=g(力+(g(/+1)—x (/。"z(Xy'))—/—力)/(/0</+1)—/。"(/))2)、相鄰映射點(diǎn)力')，力+ l)之間的空白點(diǎn)
a、力+l)與力)之間的存在著的無直接對應(yīng)的原始像元點(diǎn)的空白像元，像
元序號從x/)+i到xy+i)-l的點(diǎn)對應(yīng)參與插值的鄰近點(diǎn)為力y+i，插值公式為-gZ(X少"))=g(力+(gC/+1) - gC;.)) x —/o</))/(/。"(/+1)—/?！?_/))
(，X/'+i)+i,…,X/)-1)
以上所有情形中原始像元剛好落在輸出像元中心上，即x(y')-y(y)則直接 用/填充y(/)，插值公式為
=， g丄(;^'+1)) = g(y+1)
逐行插值完后沒有插值點(diǎn)的輸出圖像像元的緯度值都用所在行的緯度最大
值賦值；開辟一個數(shù)組將所有找到插值點(diǎn)的像元標(biāo)記為1，記錄輸出圖像中每
一列第一個和最后一個像元標(biāo)記為1的點(diǎn)行號。
步驟(4)中，所述逐列利用上下鄰近點(diǎn)內(nèi)插過程中上下鄰近點(diǎn)的確定及相
應(yīng)的內(nèi)插公式為
令等經(jīng)度向隔圖像像元/在輸出的等經(jīng)度間隔X等緯度間隔目標(biāo)圖像中的 坐標(biāo)為z(/)，對應(yīng)的輸出圖像像元坐標(biāo)為^)， z(O、 g(/)的計(jì)算公式分別為
z(/) = (/a/X(/) — 5max)/pfx ; g。 = cC/(z(0) 其中，to￡為輸入圖像像元的緯度值；對每一列，循環(huán)從第一個標(biāo)記為l 的點(diǎn)開始到最后一個像元標(biāo)記為1的點(diǎn)為止；
同一列內(nèi)，輸入圖像上下相鄰兩像元!'， / + 1的緯度值大小滿足關(guān)系 A、 /fl^(0</a^(; + l)
1)、若</)<《(/)，則參與像元"/)插值的點(diǎn)為/-U;插值公式為
g"ew(柳)=g丄(/ _ 1) + (gZ:(z') - gZ(/ —1)) x to"e咖(/)) — /a即—1))/(/a柳一 to"!' -1))
g"w為輸出圖像的像素值數(shù)組，gZ:為輸入圖像的像素值數(shù)組，to"ew為輸出圖像的緯度值數(shù)組，對每列中行坐標(biāo)為m的輸出像元諱度值的計(jì)算公式為
/"加ew(附)二 5 max—(附—0,5) x / /x
2)、力)>9(/)，則參與像元《(/)插值的點(diǎn)為/,/ + 1;插值公式為. g"ew(《(/)) = gZ(/) + +1) - gZ(/)) x /"加ew(《(/)) 一 /a/Z(/)) /(/a仏(/ +1) — /a仏(/))
幼=柳，直接采用! 像元的值填充；
1)、 ？(/)<《(/)，則參與像元《(/)插值的點(diǎn)為/,/ + 1;插值公式為
g,( W》=柳)++1) — g柳x to"一(/))-/(/",Z(/ +1) - /a柳)
2) z(0>g(0，則參與像元g(/)插值的點(diǎn)為"U;插值公式為-.
g"ew(《(Z)) = g丄(/ — 1) + (g丄(/) 一 gZ(/ —1)) x /a加ew(《(/)) — /WZ(/ —1)) — to,Z(/ -1))
z(!〕 = g(/)，直接采用/像元的值填充；
步驟5中，輸出經(jīng)緯度間隔都為;^的等經(jīng)度間隔X等緯度間隔圖像。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)坐標(biāo)變換過程中不需要對每一個點(diǎn)進(jìn)行多次查找，對于一 幅大小為N*M的圖像處理的時(shí)間復(fù)雜度約為0(2*^*^)，時(shí)間復(fù)雜度明顯小 于對半査找方法；同時(shí)輸出的等經(jīng)度間隔X等緯度間隔圖像可供選擇多種投影 方式滿足不同用戶的需要；還能在重采樣過程中解決如45°鏡加多元并掃引起 的圖象像旋現(xiàn)象。


圖1、流程圖。
圖2、實(shí)施例中輸入的原始圖。 圖3、實(shí)施例經(jīng)重采樣后的輸出圖。 具體實(shí)施方案
下面根據(jù)圖1-圖3給出本發(fā)明一個較好實(shí)施例，詳述如下1、選擇實(shí)例所用衛(wèi)星數(shù)據(jù)為風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星上搭載的中分辨率光譜成
像儀于UTC時(shí)間2008年7月6日01時(shí)55分通道18所獲得的一幅5分鐘HDF 圖2作為處理流程1中步驟1的輸入圖像；由圖2中的太湖明顯可見，圖 像幾何畸變以及像旋現(xiàn)象非常明顯；
2、 剔除缺失行，.圖象大小為1980行2048列;
3、 該圖空間分辨率大小為IOOO米，步驟2中計(jì)算得目標(biāo)圖像的像元大小 Pix值為0.01度；計(jì)算圖像的經(jīng)度最大最小值分別為149°， 111°，緯度最大最 小值分別為46。、 23°，利用公式
Co/ = ce// ((丄max — Z min) / j /;c) 丄/we = ce// (( 5 max 一 5 min) / / /x )
計(jì)算輸出圖像的行列數(shù)為2300行3800列；
4、 逐行內(nèi)插過程開始(步驟3):
判斷相鄰兩像元的經(jīng)緯度值大小關(guān)系如果/朋U)^/。"(y + l)，但/。0)在 東半球180。附近，/。"(/+1)在西半球_180°附近，即掃描從東半球跳至西半球， 經(jīng)度值存在跳躍，首先判斷;c(刀與y(7)的關(guān)系，確定y(乂)的插值點(diǎn)和插值公
式
1) 、如果0) < ;K7)，則用+ i (pw， w為原始圖象總采樣點(diǎn)數(shù)，若_/ = ^
直接用y填充)的緯度值和像素值內(nèi)插得到少(/)的像素值和緯度值，插值公式
為<formula>formula see original document page 12</formula>然后對空白點(diǎn)插值，如果Co/ -少(/)^l表示序號為^C/) + l到Co/的所有點(diǎn) 都為空白點(diǎn)，采用原始像元力j + l內(nèi)插，內(nèi)插公式為
=gc/+1)++1) - * (/o"ick") - /《+1)) /(/《+1)+3 60 - +1))
(，X/) + l,…，Co/)
如果力+1)>1，參與輸出圖像像元序號i至iJxz+i)-i的空白像元插值的原
始像元點(diǎn)為/J + l;插值公式為
處")=+1)+, - g(/+1)) x (/o"ZO) - /0</+1)) /崎)-360- /—/+1))
(yw = V",X/+l)-l)
對于經(jīng)度值關(guān)系滿足/卵(y) >g +1)的其他情況也即經(jīng)度值不存在跳躍
的情況，則首先判斷x(y)與y(/)的關(guān)系，確定^(/)的插值點(diǎn)和插值公式
1) 、如果x(y) > ;Ky')，則用力"i (_/W， iv為原始圖象總采樣點(diǎn)數(shù)，若j:iv 直接用y填充)的緯度值和像素值內(nèi)插得到少(y)的像素值和緯度值，插值公式
為
g丄(力.))=g(力+ (gG +1) — x (〖0"1(力》-/(/o心+1) - /o"C0)
2) 、如果;c(7)q(/)，則用卜W (7."，若^1直接用卜1填充)的緯度 值和像素值內(nèi)插得到少G)的像素值和緯度值，插值公式為
=g(y -1)+- g(y -1)) x (/o""力))--1)) /(/—_/) - /?！?' -1))
然后判斷:Ky)與yG + i)之間是否存在空白點(diǎn)，如果;K7 + i) - :K0 > i表示 輸出圖像像元序號為y(y) +1到y(tǒng)(7 +1) -1的所有點(diǎn)都為空白點(diǎn)，采用像元
y,y + l內(nèi)插，內(nèi)插公式為
=g(力+(g(/+1) - x (/o""少")-/o o〕) /(/o"(y+1) -
(_y" = X/) + l,H.，X/ + l)-l)
如果相鄰兩像元的經(jīng)度值大小關(guān)系滿足/o" (_/) < /o" (7 + 1)，但/。</ + 1)在東半球180°附近，/。n(力在西半球-180°附近，經(jīng)度值存在跳躍；則首先判斷;c(乂)
與少C/)的關(guān)系，確定少(y)的插值點(diǎn)和插值公式
1)、如果xC/)^C0，則參與輸出圖像像元X/)插值的鄰近點(diǎn)為+ 1 ( _/W， W為原始圖象總采樣點(diǎn)數(shù)，若y-W直接用y填充)；插值公式為
g"X力)=+ (gC/ +1) - gC/)) x (/o""X力)-W)) /(/?！?' +1) - 3 60 - /。</)) 2、 </ )<></)，則參與輸出像元X力插值的鄰近點(diǎn)為/-W (Wl，若/ = 1直
接用卜l填充)；插值公式為
= i)+(gC/)—gC/—1))x(/o"":K/))—1))
然后計(jì)算空白點(diǎn)，如果c。/ - w + i)〉i表示序號為yO + i) + i到c。/的所
有點(diǎn)都為空白點(diǎn)，采用原始像元y,y+i內(nèi)插，內(nèi)插公式為
g丄O) = g(y+1)+- g(;+1)) x- /《+1)) /(360+/o"co - /—乂+1))
(，-XZ+i)+i,…,Co/)
如果X/)w，參與輸出圖像像元序號1至Ux/)-i的空白像元插值的原始像 元點(diǎn)為丄j+l;插值公式為
WCy") = gC0+(gC/+i)-gC/))x(/o""")-/o</)Wo</+i)-360-/。"(/)).
(少"-l,…,x/)-l)
對于經(jīng)度值關(guān)系滿足/0"(/)</0"(_/ + 1)的其他情況，即經(jīng)度值不存在跳
躍
1) 、若x(y)〉力)，則用y-w 若_/ = 1直接用卜i填充)插值，插值
公式為
g"x/))=gC/'-i)+(gc/)-ga-i))x—io</'))-,o o o')-1))
2) 、力')<力')，則參與輸出圖像像元X/)插值的鄰近點(diǎn)為"'+l;插值公式
gz(x/)) =+(gC/+1) - x —z(X/)) - W)) /(W+1) - /。</))然后判斷y(y)與力'+1)之間是否存在空白點(diǎn)，如果力.)—w +1) > i表示 輸出圖像像元序號為xz+i)+i到力vi的所有點(diǎn)都為空白點(diǎn)，采用像元az+i內(nèi) 插，內(nèi)插公式為
' (，K/)+i,…,xy+i)-1)
以上所有情形中原始像元剛好落在輸出像元中心上，即;cC/) = yC/)則直接
用/填充y(y)，插值公式為:woc/))=g(y)， giw+i))=gc/+i);逐行插值完后
沒有插值點(diǎn)的輸出圖像像元的緯度值都用所在行的諱度最大值賦值，開辟一個 數(shù)組將所有找到插值點(diǎn)的像元標(biāo)記為1，記錄輸出圖像中每一列第一個和最后
一個像元標(biāo)記為1的點(diǎn)行號；
5、逐列內(nèi)插開始(步驟4):
對每一列，循環(huán)從第一個標(biāo)記為1的點(diǎn)開始到最后一個像元標(biāo)記為1的點(diǎn)
為止，逐點(diǎn)計(jì)算像元/在輸出圖像中的列坐標(biāo)z(/)和對應(yīng)輸出圖象的像元列坐標(biāo) W)，計(jì)算公式分別為
z(/) = (5max— toZ(/))/p/jc ， 《(/) = ce//(z(/))
判斷它與相鄰點(diǎn)/ + 1的緯度值關(guān)系，如果/加印)</^1^+1)即9(/)>^+1)，則
首先判斷z(/)與《(/)的關(guān)系，確定^)的插值點(diǎn)和插值公式
1)、如果z(/) 則用/-U ("1，若/ = 1直接用7點(diǎn)填充)的緯度值和
像素值內(nèi)插得到《(i)的像素值，插值公式為
g"—《(/))=洲-1) + (洲)—gZ(/ — 1》x /a/w—柳)—-1)) /(/a柳—/fl邵—1))
2)、如果2(/)>^)，則用W + 1 ("""e，若 丄^直接用/ + 1點(diǎn)填充)的
緯度值和像素值內(nèi)插得到W)的像素值和煒度值，插值公式為 g"ew(《(/)) = gZ(/) + (gZ(/ +1) — g丄(/)) x /a加ew(《(/)) 一 /aA(/))/(/W丄(/ +1) -然后判斷《(/ + 1)與^)之間是否存在空白點(diǎn)，如果《(刀-《(/ + 1)>1表示 ^ + l)到《(/)之間所有的點(diǎn)都為空白點(diǎn)，空白點(diǎn)處于原始像元/,"l之間，因此 采用像元/,/ + 1內(nèi)插，內(nèi)插公式為
g"evi(，) = g丄(/) + (g(/ +1) — g(/)) x (/a/"eM(，) — toZ(/)) /(/" W +1) — /。 W))
(拜"(/ + 1) + 1，-..,柳-1)
如果是/"仏(/)>/"^(; + 1)即^)<^ + 1)，則首先判斷z(/)與《(/)的關(guān)系，確定 W)的插值點(diǎn)和插值公式
1) 、如果z(/) 則用/,/ + 1 ("Z/""若/ =丄/^直接用/ + 1點(diǎn)填充)的 緯度值和像素值內(nèi)插得到^)的像素值，插值公式為
gwew(g0.)) = g厶(z.) + (g丄(/ +1) — g丄(/)) x /flmew(《(6) - /a/丄0')) /(/a"(i +1) - /"/丄(i))
2) 如果"0>^/)，則用卜1,/ ("1，若 l直接用/點(diǎn)填充)的緯度值和
像素值內(nèi)插得到《(/)的像素值和諱度值，插值公式為
g"ew(《(/)) = g丄(/ 一 1) + (g丄(/) — g"/ —1)) x /W"evv(《(/)) — /a/Z(/ —1)) /(/a,丄(/) — /a,丄(/ -1))
然后判斷^)與《(；+ l)之間是否存在空白點(diǎn)，如果《(/ + 1)-9(/)> 1表示《(/ + 1) 到q(/)之間所有的點(diǎn)都為空白點(diǎn)，空白點(diǎn)處于原始像元U + 1之間，因此采用像 元/,/ + 1內(nèi)插，內(nèi)插公式為^
gwen(戸)=柳)+ (g(/ +1) — g(/)) x (/a/"ew(，) — /。,"/)) +1) —
(拜=柳+1, .，《(/ +1) -1)
對于z(/) =的像元直接采用像元/填充像元g(i);
6、步驟5輸出消除了像旋的等經(jīng)度間隔X等緯度間隔3，由圖3可看 出像旋現(xiàn)象已消除，圖像嚴(yán)重壓縮的情況己不存在
權(quán)利要求
1. 一種遙感圖像數(shù)據(jù)重采樣方法，其特征在于它包括以下步驟A. 輸入星上數(shù)據(jù)下傳后經(jīng)過定位處理含有定位信息的HDF圖像；B. 根據(jù)輸入圖像的經(jīng)緯度信息和空間分辨率大小計(jì)算輸出目標(biāo)圖像的像元大小和行列數(shù)，像元大小的計(jì)算公式為pix＝1度×IFOV(米)/100000(米)其中，IFOV為像元空間分辨率大小，pix為目標(biāo)圖像的像元大小，計(jì)量單位為度；目標(biāo)圖像的行列數(shù)計(jì)算公式為Col＝ceil((L max-L min)/pix)Line＝ceil((B max-B min)/pix)其中，ceil表示朝正方向取整，Col為列數(shù)，Line為行數(shù)，圖像經(jīng)度最大值、最小值，緯度最大值、最小值分別為L max，L min，B max，B min；C. 逐行根據(jù)相鄰兩像元經(jīng)度值的大小關(guān)系確定參與中間輸出的等經(jīng)度間隔圖像像元內(nèi)插的原始圖像像元坐標(biāo)，然后進(jìn)行線性內(nèi)插輸出等經(jīng)度間隔的像素值數(shù)據(jù)集和緯度值數(shù)據(jù)集；D. 將步驟C輸出的等經(jīng)度間隔圖像作為輸入圖像，對輸入圖像逐列根據(jù)相鄰兩像元緯度值的大小關(guān)系確定參與輸出像元內(nèi)插的輸入圖像的像元坐標(biāo)然后進(jìn)行線性內(nèi)插；E. 輸出等經(jīng)度間隔×等緯度間隔的圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遙感圖像數(shù)據(jù)重采樣方法，其特征在于所 述的步驟C中逐行根據(jù)相鄰兩像元經(jīng)度值的大小關(guān)系確定參與中間輸出的等 經(jīng)度間隔圖像像元內(nèi)插的原始圖像像元坐標(biāo)的方法如下令原始圖像任一像元y在輸出圖像中的列坐標(biāo)為x(y)，對應(yīng)的輸出圖像像元列坐標(biāo)為^(y), x(y)，少(y)的計(jì)算公式分別為<formula>formula see original document page 3</formula> 其中，為原始圖像像元經(jīng)度值數(shù)組；(1) 同一掃描行內(nèi)，原始圖像相鄰兩像元h j + l的經(jīng)度值大小滿足<formula>formula see original document page 3</formula>在此種關(guān)系下，存在兩種情況情況A:掃描線從西半球跨越到東半球，/?！?;')在西半球-180°附近， /o"(y' + l)在東半球180°附近，經(jīng)度值存在跳躍，此時(shí)像元y， y' + l對應(yīng)的映 射點(diǎn)y(y)和+ 1)以及處在兩映射點(diǎn)之間空白像元的內(nèi)插點(diǎn)坐標(biāo)確定如下若<，則參與輸出圖像像元yC/)插值的原始圖像像元坐標(biāo)為y'-i，_/;若1(_/)>:^_/)，—則參與少(7')插值的原始像元坐標(biāo)為y， + 1 ;若 x(y) = K/)，則直接用y填充"y);輸出圖像像元序號l至iJ力)-i和序號 力+ l) + l到Co/的所有像元為映射點(diǎn)之間的空白點(diǎn)，對應(yīng)的插值點(diǎn)為j, y + i;情況B:相鄰兩點(diǎn)經(jīng)度值不存在跳躍，若</)<力)，則參與X/)插值的鄰近點(diǎn)為_/,_/+1;若xC0"a)，則參X/)插值的鄰近點(diǎn)為卜W;若4y) = 則 直接用7填充y(/);像元序號從xy)+i到XZ+i)-i的點(diǎn)對應(yīng)參與插值的點(diǎn)為 A/.+i;(2) 同一掃描行內(nèi)，原始圖像相鄰兩像元y， _/ + 1的經(jīng)度值大小滿足<formula>formula see original document page 3</formula>在此種關(guān)系下，存在兩種情況情況A:掃描從東半球跨越到西半球，/。"(y)在東半球180。附近，/0"c/+i) 在西半球-180°附近，經(jīng)度值存在跳躍；若x(yxx刀，則參與輸出圖像像元X/)插值的鄰近點(diǎn)為力y+i;若力')>^/)，則參與輸出圖像像元:K刀插值的鄰近點(diǎn)為 若</) = ></)，則直接用7填充少C/');像元序號:K/)+i到。/和1到 i的像元參與插值的原始像元點(diǎn)為;情況B:經(jīng)度值不存在跳躍，若</)<少(力，則參與輸出圖像像元X/)插值 的鄰近點(diǎn)為卜W;若x(/oX力，則參與輸出圖像像元X/)插值的鄰近點(diǎn)為 yj + l;若Oy(/)，則直接用/填充yC/);對于相鄰映射點(diǎn)X/)， XZ + D之間的空白點(diǎn)，像元序號從力'+i)+i到X/)-i的點(diǎn)對應(yīng)參與插值的鄰近點(diǎn)為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遙感圖像數(shù)據(jù)重采樣方法，其特征在于所 述的步驟D中逐列根據(jù)相鄰兩像元緯度值的大小關(guān)系確定參與輸出圖像像元 內(nèi)插的輸入圖像的像元坐標(biāo)然后進(jìn)行線性內(nèi)插的方法如下令等經(jīng)度間隔圖像像元/在輸出的等經(jīng)度間隔X等緯度間隔目標(biāo)圖像中的 坐標(biāo)為W)，對應(yīng)的輸出圖像像元坐標(biāo)為《(/)， z(/)、 g(/)的計(jì)算公式分別為z(/) = (to丄0') — 5 max) / / /x=其中，to丄為輸入圖像像元的綿度值；同一列內(nèi)，輸入圖像上下相鄰兩像元/， "l的緯度值大小滿足關(guān)系-若力)>^)，則參與像元《(/)插值的點(diǎn)為^ + l;若力')<^)，則參與像元《。插值的點(diǎn)為/-U;若2 =《(/)，直接采用/像元的值填充；同一列內(nèi)，輸入圖像上下相鄰兩像元/, / + 1的緯度值大小滿足關(guān)系若2(0<9(0，則參與像元^)插值的點(diǎn)為M+1;若4!')>9(!')，則參與像元W)插 值的點(diǎn)為/-U;對于^/)=《(/)，直接采用/像元的值填充。
全文摘要
本發(fā)明公開一種遙感圖像數(shù)據(jù)重采樣方法，適用于對極軌氣象衛(wèi)星平臺上光學(xué)遙感儀器獲得的遙感圖像的重采樣。本發(fā)明先對輸入的原始圖像逐行根據(jù)同一掃描行內(nèi)相鄰兩點(diǎn)經(jīng)度值的大小關(guān)系確定參與輸出像元內(nèi)插的原始圖像點(diǎn)坐標(biāo)，然后進(jìn)行等經(jīng)度間隔線性內(nèi)插，接下來對輸出的等經(jīng)度間隔數(shù)據(jù)逐列根據(jù)上下鄰近點(diǎn)的緯度值大小關(guān)系確定參與輸出像元內(nèi)插的輸入像元的坐標(biāo)進(jìn)行線性內(nèi)插，輸出等經(jīng)度間隔×等緯度間隔的圖象數(shù)據(jù)。本發(fā)明所提供的方法減少了確定內(nèi)插點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算量，對于有像旋現(xiàn)象的圖像可同時(shí)消除像旋。本發(fā)明方法輸出的圖像為像元大小規(guī)則的圖像，為接下來圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐队按蛳铝嘶A(chǔ)，進(jìn)而為衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
文檔編號G06T3/40GK101533510SQ20091004911
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者榮 葉, 球 尹, 鞏彩蘭, 勇 胡, 陳海燕 申請人:中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所