本技术涉及光学遥感影像处理，特别是涉及一种遥感影像几何控制资料的轻量化构建方法及相关装置。
背景技术：
1、在遥感成像过程中，传感器生成的影像像元相对于地面目标物的实际位置发生了挤压、拉伸、扭曲和偏移等问题，这一现象我们称之为几何畸变。几何畸变会给基于遥感影像的定量分析、变化检测、影像融合、地图测量或更新等处理带来误差，所以需要针对影像的几何畸变进行校正，也就是几何校正。几何精校正是指利用地面角点的几何控制资料做的精密校正。几何精校正不考虑引起畸变的原因，直接利用地面角点建立起像元坐标与目标物地理坐标之间的数学模型，实现不同坐标系统中像元位置的变换。
2、几何纠正的精度的要求为接边精度优于1个像素，定位精度在平原区域优于1个像素、高山地区域优于2个像素。由于实际生产环境复杂，处理过程中受测区的地表覆盖、卫星载荷、时像、分辨率等诸多因素影响，而生产过程中所使用的三维控制资料要求完全覆盖生产测区，且分辨率要求与待生产影像相同或接近，因此控制资料更新周期很长、成本高，且不同卫星载荷、时像和分辨率的控制资料无法混用，很难适应复杂的生产环境，从而使几何纠正精度在实际生产中表现波动很大，很不稳定。
3、申请内容
4、本技术的目的在于提供一种遥感影像几何控制资料的轻量化构建方法及相关装置，以解决现有技术中几何控制资料更新周期很长、成本高，且不同卫星载荷、时像和分辨率的控制资料无法混用，很难适应复杂的生产环境，从而使几何纠正精度在实际生产中表现波动很大，很不稳定的技术问题。
5、为实现上述目的，本技术采用的一个技术方案是：
6、提供一种遥感影像几何控制资料的轻量化构建方法，包括：
7、获取三维控制资料，所述三维控制资料包括参考影像和数字高程模型；
8、对所述参考影像进行预处理，得到分辨率一致的目标参考影像以及影像元信息，所述影像元信息包括地面分辨率、时像、卫星载荷、传感器类型和地面采样距离；
9、在所述目标参考影像上构建网格；
10、遍历所述目标参考影像的网格，对每一网格进行角点提取，收集至第一队列中；
11、遍历所述第一队列中的每一角点，对每一角点进行特征提取，得到特征描述信息；
12、基于所述第一队列中的角点的坐标和所述数字高程模型，得到角点的三维坐标；
13、基于所述角点的三维坐标、所述影像元信息、所述特征描述信息和提取所述角点的算法，生成几何控制对象，并写入存储文件中，得到几何控制资料。
14、在一个或多个实施方式中，所述对所述参考影像进行预处理，得到分辨率一致的目标参考影像以及影像元信息的步骤包括：
15、对所述参考影像进行波段合成，并构建影像金字塔；
16、基于所述影像金字塔，得到所述目标参考影像；
17、提取所述目标参考影像的影像元信息。
18、在一个或多个实施方式中，所述遍历所述目标参考影像的网格，对每一网格进行角点提取，收集至第一队列中的步骤包括：
19、基于所述目标参考影像的地面分辨率，在每一网格内使用harris算子提取角点，收集至第一队列中；
20、对所述第一队列中的角点进行清洗；
21、判断所述第一队列中单一网格的角点数量是否小于阈值；
22、若否，得到包括每一网格的角点的第一队列。
23、在一个或多个实施方式中，还包括：
24、若所述第一队列中存在单一网格的角点数量小于阈值，则依次使用shi-tomas、orb、fast算子在角点数量小于阈值的网格中提取角点，直至所述第一队列中单一网格的角点数量大于或等于所述阈值。
25、在一个或多个实施方式中，所述三维控制资料还包括控制掩膜，所述控制掩膜用于描述所述参考影像中显示地面形貌的感兴趣区域；
26、所述对所述第一队列中的角点进行清洗的步骤包括：
27、基于所述控制掩膜，去除所述第一队列中的劣质角点，所述劣质角点不显示地面形貌。
28、在一个或多个实施方式中，所述遍历所述第一队列中的每一角点，对每一角点进行特征提取，得到特征描述信息的步骤包括：
29、依次使用相关系数算法、orb算法、brief算法和sift算法对所述第一队列中每一角点进行特征提取，得到特征描述信息。
30、在一个或多个实施方式中，所述基于所述角点的三维坐标、所述影像元信息、所述特征描述信息和提取所述角点的算法，生成几何控制对象，并写入存储文件中，得到几何控制资料的步骤包括：
31、基于所述角点的三维坐标和全球六角格网格编码，得到所述角点的地理编码；
32、基于所述角点的地理编码、所述影像元信息和提取所述角点的算法，得到所述角点的唯一编码；
33、基于所述角点的唯一编码、所述三维坐标和所述特征描述信息，生成几何控制对象，并写入存储文件中，得到几何控制资料。
34、在一个或多个实施方式中，所述几何控制对象的数据对象包括由所述唯一编码组成的编码段以及由所述三维坐标和所述特征描述信息组成的主体段；
35、所述存储文件包括文件包头段、数据包头段以及包括多个所述几何控制对象的主体段。
36、为了实现上述目的，本技术采用的另一个技术方案是：
37、提供一种遥感影像几何控制资料的轻量化构建装置，包括：
38、获取模块，用于获取三维控制资料，所述三维控制资料包括参考影像和数字高程模型；
39、预处理模块，用于对所述参考影像进行预处理，得到分辨率一致的目标参考影像以及影像元信息，所述影像元信息包括地面分辨率、时像、卫星载荷、传感器类型和地面采样距离；
40、网格划分模块，用于在所述目标参考影像上构建网格；
41、角点提取模块，用于遍历所述目标参考影像的网格，对每一网格进行角点提取，收集至第一队列中；
42、特征提取模块，用于遍历所述第一队列中的每一角点，进行特征提取，得到特征描述信息；
43、坐标计算模块，用于基于所述第一队列中的角点的坐标和所述数字高程模型，得到角点的三维坐标；
44、存储模块，用于基于所述角点的三维坐标、所述影像元信息、所述特征描述信息和提取所述角点的算法，生成几何控制对象，并写入存储文件中，得到几何控制资料。
45、为了实现上述目的，本技术采用的又一个技术方案是：
46、提供一种电子设备，包括：
47、至少一个处理器；以及
48、存储器，所述存储器存储指令，当所述指令被所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器执行如上述任一实施方式所述的轻量化构建方法。
49、为了实现上述目的，本技术采用的又一个技术方案是：
50、提供一种机器可读存储介质，其存储有可执行指令，所述指令当被执行时使得所述机器执行如上述任一实施方式所述的轻量化构建方法。
51、区别于现有技术，本技术的有益效果是：
52、本技术通过提取角点以及提取角点的特征描述信息，并结合影像元信息，构建几何控制对象，几何控制对象描述了控制资料的卫星载荷、时像、分辨率和算法信息，可细粒度与待生产影像数据形成最佳匹配，提升遥感影像几何纠正的可靠性；
53、本技术将几何控制对象写入存储文件，得到几何控制资料，几何控制资料的数据体量相对于现有的三维控制资料降低了98％，有助于同时采用不同卫星载荷、时像和分辨率的控制资料，有助于提升几何纠正的精度和稳定性。
技术实现思路
1.一种遥感影像几何控制资料的轻量化构建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的轻量化构建方法，其特征在于，所述对所述参考影像进行预处理，得到分辨率一致的目标参考影像以及影像元信息的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的轻量化构建方法，其特征在于，所述遍历所述目标参考影像的网格，对每一网格进行角点提取，收集至第一队列中的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的轻量化构建方法，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求3所述的轻量化构建方法，其特征在于，所述三维控制资料还包括控制掩膜，所述控制掩膜用于描述所述参考影像中显示地面形貌的感兴趣区域；
6.根据权利要求1所述的轻量化构建方法，其特征在于，所述遍历所述第一队列中的每一角点，对每一角点进行特征提取，得到特征描述信息的步骤包括：
7.根据权利要求1所述的轻量化构建方法，其特征在于，所述基于所述角点的三维坐标、所述影像元信息、所述特征描述信息和提取所述角点的算法，生成几何控制对象，并写入存储文件中，得到几何控制资料的步骤包括：
8.根据权利要求7所述的轻量化构建方法，其特征在于，所述几何控制对象的数据对象包括由所述唯一编码组成的编码段以及由所述三维坐标和所述特征描述信息组成的主体段；
9.一种遥感影像几何控制资料的轻量化构建装置，其特征在于，包括：
10.一种电子设备，包括：
11.一种机器可读存储介质，其存储有可执行指令，所述指令当被执行时使得所述机器执行如权利要求1至8任一项所述的轻量化构建方法。
