使用python实现Quickbird 影像作为参考影像, 用二次多项式实现高景影像的相对配准,使用一部分特征点参与多项式拟合,计算内符合精度,另一部分不参与拟合,计算外符合精度

时间: 2024-03-04 07:48:45 浏览: 39
好的,您的问题是如何使用Python实现Quickbird影像的相对配准,并使用一部分特征点参与多项式拟合,计算内符合精度和另一部分不参与拟合的外符合精度。下面是一些步骤: 1. 导入必要的库和数据:导入gdal库,打开Quickbird影像和待配准的高景影像(可以使用gdal.Open函数打开)。 ```python import gdal quickbird = gdal.Open('quickbird.tif') high_res = gdal.Open('high_res.tif') ``` 2. 提取影像的地理参考信息:使用GetGeoTransform()函数获取Quickbird影像和高景影像的地理参考信息,包括像素大小、旋转角度和左上角坐标。 ```python quickbird_geo = quickbird.GetGeoTransform() high_res_geo = high_res.GetGeoTransform() ``` 3. 使用SIFT算法提取特征点:使用OpenCV库中的SIFT算法提取Quickbird影像和高景影像的特征点和对应的特征描述子。 ```python import cv2 # 读取Quickbird影像和高景影像 quickbird_img = cv2.imread('quickbird.tif', cv2.IMREAD_GRAYSCALE) high_res_img = cv2.imread('high_res.tif', cv2.IMREAD_GRAYSCALE) # 初始化SIFT对象 sift = cv2.xfeatures2d.SIFT_create() # 提取Quickbird影像和高景影像的特征点和对应的特征描述子 kp1, des1 = sift.detectAndCompute(quickbird_img, None) kp2, des2 = sift.detectAndCompute(high_res_img, None) # 匹配特征点 bf = cv2.BFMatcher() matches = bf.knnMatch(des1, des2, k=2) # 选择最佳匹配的特征点 good_matches = [] for m, n in matches: if m.distance < 0.75 * n.distance: good_matches.append(m) # 选择一部分特征点参与多项式拟合 num_points = 20 points1 = [kp1[m.queryIdx].pt for m in good_matches[:num_points]] points2 = [kp2[m.trainIdx].pt for m in good_matches[:num_points]] ``` 4. 将高景影像进行二次多项式变换:使用gdal库中的gdal.Warp()函数将高景影像进行二次多项式变换,使其与Quickbird影像对齐。在函数中指定输出路径和输出影像的投影参考信息。指定GCPs参数,即使用一部分特征点参与多项式拟合。 ```python output_path = 'output.tif' gcps = [] for i in range(num_points): gcps.append(gdal.GCP(points2[i][0], points2[i][1], 0, points1[i][0], points1[i][1], 0)) gdal.Warp(output_path, high_res, format='GTiff', dstSRS='EPSG:4326', \ xRes=quickbird_geo[1], yRes=quickbird_geo[5], \ polynomialOrder=2, \ outputBounds=[quickbird_geo[0], quickbird_geo[3]-high_res.RasterYSize*quickbird_geo[5], quickbird_geo[0]+high_res.RasterXSize*quickbird_geo[1], quickbird_geo[3]], \ targetAlignedPixels=True, \ GCPs=gcps) ``` 5. 计算内符合精度和外符合精度:使用gdal库中的gdal.Open()函数打开配准后的高景影像,使用gdal库中的gdal.ComputeRMSE()函数计算内符合精度。使用SIFT算法提取另一部分特征点,并将其投影到配准后的高景影像上,计算外符合精度。 ```python import numpy as np output = gdal.Open(output_path) # 计算内符合精度 rmse = gdal.ComputeRMSE(quickbird, output) print('内符合精度 RMSE: ', rmse) # 计算外符合精度 points1 = np.array([kp1[m.queryIdx].pt for m in good_matches[num_points:]]) points2 = np.array([kp2[m.trainIdx].pt for m in good_matches[num_points:]]) points2_proj = gdal.ApplyGeoTransform(high_res_geo, points2) points2_proj = np.column_stack((points2_proj[0], points2_proj[1])) diff = points1 - points2_proj distances = np.sqrt(np.sum(diff**2, axis=1)) accuracy_threshold = 5 # 设置一个阈值 num_correct = np.sum(distances < accuracy_threshold) accuracy = num_correct / len(distances) print('外符合精度: ', accuracy) ``` 这样就可以完成Quickbird影像和高景影像的相对配准,并使用一部分特征点参与多项式拟合,计算内符合精度和另一部分不参与拟合的外符合精度了。

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