本发明属于遥感影像处理技术领域，尤其涉及一种多时段航摄影像自动匹配比对方法。
背景技术：
近年来我国航空和航天遥感技术取得了飞速发展，遥感数据具备“三高”和“三多”特点，三高分别指高空间分辨率、高光谱分辨率、高时相分辨率，三多分别指多传感器、多平台、多角度。
遥感影像变化监测技术是目前遥感科学研究的重要领域，也是当前遥感数据处理的研究主要方向，已经在国民经济和国防建设领域得到广泛应用。变化监测实质是对目标地物特征的不同时期变化，传统的多时相遥感数据比对需要对原始数据进行配准位置解析等一系列预处理操作生成结果数据，而这种处理方式耗费大量的人力成本和时间。
技术实现要素：
发明目的：针对以上问题，本发明提出一种多时段航摄影像自动匹配比对方法，实现对目标特征地物的快速自动匹配变化监测。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种多时段航摄影像自动匹配比对方法，包括步骤：
(1)终端批量导入影像数据，并更新批次导入状态；
(2)进行影像数据预处理，计算影像中心点坐标，并存储在数据库中；
(3)定位浏览导入批次影像的三维球面场景；
(4)在三维球面场景内指定特定位置，请求服务端获取该位置一定范围内的待比对影像和比对影像，进行待比对和比对影像的自动匹配，识别检测变化结果并导出。
进一步地，所述步骤1中，具体包括步骤：
(1.1)将影像数据存储至文件服务器指定目录，目录按批次号命名；
(1.2)服务端扫描目录，判断是否已经导入并标记，通过数据库引擎记录批次号；
(1.3)终端请求服务端，获取已上传文件服务器的影像数据，区分标记各批次号导入状态，终端执行未导入批次影像的批量导入任务，并更新影像批次的导入状态。
进一步地，所述步骤2中，具体包括步骤：
(2.1)服务端调用文件服务器接口获取影像属性信息；
(2.2)根据影像属性信息计算影像中心点所在坐标位置并记录。
进一步地，所述步骤3中，具体包括步骤：
(3.1)终端选择已导入的影像批次，通过服务端接口获取该批次影像的东西南北四方向极值；
(3.2)三维球面场景中构建基于四方向极值的最小外接矩形实体；
(3.3)将三维球面场景视图飞行定位至该实体对象。
进一步地，所述步骤4中，具体包括步骤：
(4.1)终端在三维球面场景中指定特定位置，通过服务端接口获取该位置一定范围内的影像数据，选择待比对和对比影像；
(4.2)通过服务端缓冲查询接口获取指定位置的待比对和比对影像数据，上下左右四方位拖动自动化匹配比对，识别检测变化结果并导出。
进一步地，所述步骤4.1中，具体包括步骤：
(4.1.1)以终端指定位置为参考点并设置查询范围；
(4.1.2)以参考点为圆心，查询范围为半径，调用地图引擎缓冲查询接口获取该参考点范围内所有影像数据并标记参考点与之直线距离；
(4.1.3)通过数据库引擎对上一步检索结果数据按照距离排序，将距离数值最小的结果返回给终端。
进一步地，所述步骤4.2中，具体包括步骤：
(4.2.1)假设当前影像中心点为p，拖动待比对页面影像往右方向移动时，服务端在“右”区域内检索与点p距离最近的影像中心点，同时自动激活比对页面影像一致性方向的拖动，反之亦然；
(4.2.2)识别待比对和比对影像的地物特征变化，终端标识其变化区域位置信息，一键化批量保存导出变化检测结果。
有益效果：本发明基于同一传感器在不同时间点获得的同源遥感影像，直接使用原始数据进行比对，通过原始数据的中心点坐标位置自动匹配，实现智能自动化匹配。
本发明适合于多时相遥感影像变化检测，基于非监督分类的自动匹配技术，支持数据批量导入一键化预处理获取影像经纬度等位置信息；支持上下左右四个方向自动匹配实现待比对和比对影像同步，尤其适合更新频率高的多时相遥感影像特征地物变化检测场景。
本发明采用浏览器/服务器(b/s)架构软件，采用多时段高分辨率影像自动匹配方法，支持上下左右多方位快速自动匹配，快速识别对比影像特定位置并标记，并支持批量对比结果自动导出。
附图说明
图1是传感器发射成像示意图；
图2是最小外接矩形构造示意图；
图3是影像批次实体渲染流程图；
图4是自动匹配区域分割示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
本发明所述的多时段航摄影像自动匹配比对方法，包括以下步骤：
(1)影像数据批量导入；
终端管理影像数据批次导入，默认非导入状态，终端触发导入开关，执行一个批次影像导入任务，任务完成后标记本次批次已完成，具体包括步骤：
(1.1)将影像数据存储至文件服务器指定目录，目录按批次号命名；
(1.2)服务端扫描目录，判断是否已经导入并标记，通过数据库引擎记录批次号；
(1.3)终端请求服务端，获取已上传文件服务器的影像数据，区分标记各批次号导入状态，终端执行未导入批次影像进行批量导入任务，并更新影像批次的导入状态。
(2)影像数据预处理；
服务端调用文件服务器接口获取影像属性信息，如影像名称、影像存储路径等，再结合传感器航拍时所在经纬度、高度、方位角、俯仰角等，推算出影像中心点坐标，将上述获取的影像基本信息和坐标信息通过数据库引擎存储在数据库中，具体步骤：
(2.1)服务端调用文件服务器接口获取影像名称、影像存储路径、传感器经纬度、高度、方位角、俯仰角等影像属性信息；
(2.2)利用步骤2.1获取信息，推算出影像中心点所在坐标位置并记录，计算方法如下：
x2＝x1 sinθ*tan(90-|α|)*h/111000
y2＝y1 cosθ*tan(90-|α|)*h/(111000*cosy1)
其中，x1、y1为拍摄点的经纬度，h为拍摄点与地面投影点的相对高度，α为倾斜角，θ为方位角，x2、y2为照片的中心点经纬度。
如图1所示，根据倾斜角α和相对高度h，计算得出拍摄点地面投影点与照片中心点的距离，再根据计算出的距离和拍摄点经纬度x1、y1、方位角θ，计算得出照片的中心点经纬度x2、y2。
(3)浏览定位影像；
终端向服务端请求不同时段的影像批次数据，终端页面解析返回结果并标记各批次影像是否已导入库，终端选择已导入的批次可定位预览此批次下影像的框幅范围，如图2所示，具体包括步骤：
(3.1)终端选择已导入的影像批次，通过服务端接口获取该批次影像的东西南北四方向极值，分别设为west、south、east、north；
(3.2)三维球面场景中构建基于四方向极值的最小外接矩形实体，如图3所示；
(3.3)最后将三维球面场景视图飞行定位至该实体对象。
(4)自动化匹配；
终端在三维球面场景内指定特定位置，请求服务端获取该位置一定范围内(可配置)与之距离最近的待比对影像和比对影像，终端可上下左右拖动实现待比对和比对影像的自动匹配，识别检测变化结果自动导出，具体包括步骤：
(4.1)终端在三维球面场景中指定特定位置，通过服务端接口获取该位置一定范围内的影像数据，个性化支持选择待比对版本和对比版本；获取影像方法如下：
(4.1.1)以终端指定位置为参考点并设置查询范围；
(4.1.2)以参考点为圆心，查询范围为半径，调用地图引擎缓冲查询接口获取该参考点范围内所有影像数据并标记参考点与之的直线距离；
(4.1.3)通过数据库引擎对上一步检索结果数据按照距离排序，将距离数值最小的结果返回给终端。
(4.2)前端待比对页面和比对页面初始化时通过服务端缓冲查询接口获取指定位置的待比对和比对影像数据，支持上下左右四方位拖动自动化匹配比对，识别检测变化结果并导出。
如图4所示，其自动化匹配详细过程如下：
(4.2.1)假设当前影像中心点为p，拖动待比对页面影像往右方向移动时，服务端则会在如图4所示的“右”区域内检索与点p距离最近的影像中心点，与此同时自动激活比对页面影像一致性方向的拖动，反之亦然；
(4.2.2)非监督方式识别出待比对和比对影像的地物特征变化，终端标识其变化区域位置信息，支持一键化批量保存导出变化检测结果，导出结果内容包括变化的局部图片、变化的详细描述、网格管理员、经纬度信息等。
1.一种多时段航摄影像自动匹配比对方法，其特征在于，包括步骤：
(1)终端批量导入影像数据，并更新批次导入状态；
(2)进行影像数据预处理，计算影像中心点坐标，并存储在数据库中；
(3)定位浏览导入批次影像的三维球面场景；
(4)在三维球面场景内指定特定位置，请求服务端获取该位置一定范围内的待比对影像和比对影像，进行待比对和比对影像的自动匹配，识别检测变化结果并导出。
2.根据权利要求1所述的多时段航摄影像自动匹配比对方法，其特征在于，所述步骤1中，具体包括步骤：
(1.1)将影像数据存储至文件服务器指定目录，目录按批次号命名；
(1.2)服务端扫描目录，判断是否已经导入并标记，通过数据库引擎记录批次号；
(1.3)终端请求服务端，获取已上传文件服务器的影像数据，区分标记各批次号导入状态，终端执行未导入批次影像的批量导入任务，并更新影像批次的导入状态。
3.根据权利要求1所述的多时段航摄影像自动匹配比对方法，其特征在于，所述步骤2中，具体包括步骤：
(2.1)服务端调用文件服务器接口获取影像属性信息；
(2.2)根据影像属性信息计算影像中心点所在坐标位置并记录。
4.根据权利要求1所述的多时段航摄影像自动匹配比对方法，其特征在于，所述步骤3中，具体包括步骤：
(3.1)终端选择已导入的影像批次，通过服务端接口获取该批次影像的东西南北四方向极值；
(3.2)三维球面场景中构建基于四方向极值的最小外接矩形实体；
(3.3)将三维球面场景视图飞行定位至该实体对象。
5.根据权利要求1所述的多时段航摄影像自动匹配比对方法，其特征在于，所述步骤4中，具体包括步骤：
(4.1)终端在三维球面场景中指定特定位置，通过服务端接口获取该位置一定范围内的影像数据，选择待比对和对比影像；
(4.2)通过服务端缓冲查询接口获取指定位置的待比对和比对影像数据，上下左右四方位拖动自动化匹配比对，识别检测变化结果并导出。
6.根据权利要求5所述的多时段航摄影像自动匹配比对方法，其特征在于，所述步骤4.1中，具体包括步骤：
(4.1.1)以终端指定位置为参考点并设置查询范围；
(4.1.2)以参考点为圆心，查询范围为半径，调用地图引擎缓冲查询接口获取该参考点范围内所有影像数据并标记参考点与之直线距离；
(4.1.3)通过数据库引擎对上一步检索结果数据按照距离排序，将距离数值最小的结果返回给终端。
7.根据权利要求5所述的多时段航摄影像自动匹配比对方法，其特征在于，所述步骤4.2中，具体包括步骤：
(4.2.1)假设当前影像中心点为p，拖动待比对页面影像往右方向移动时，服务端在“右”区域内检索与点p距离最近的影像中心点，同时自动激活比对页面影像一致性方向的拖动，反之亦然；
(4.2.2)识别待比对和比对影像的地物特征变化，终端标识其变化区域位置信息，一键化批量保存导出变化检测结果。
技术总结