The present invention provides a dual-norm mixed constrained variational correction method and system for remote sensing image brightness non-uniformity. The method includes the following steps: decomposing remote sensing image into illumination image and reflection image to obtain corresponding illumination component and reflection component; using L2 norm to constrain illumination component, using L1 norm to constrain reflection component, and obtaining variational with dual-norm mixed constraints. The two-norm mixed constrained variational model is solved to obtain the corrected illumination component and reflection component, and the corrected remote sensing image is obtained according to the corrected illumination component and reflection component. The technical scheme of the invention utilizes norm L1 to restrict texture and detail information of reflected image and L2 norm to restrict the smoothness of illuminated image. Compared with the existing technology, it can eliminate the phenomenon of uneven brightness and maintain the texture and detail information of image, and improve the effect of uneven variational correction of brightness of remote sensing image.
【技术实现步骤摘要】
双范数混合约束的遥感影像亮度不均变分校正方法和系统
本专利技术属于遥感影像处理
,具体涉及一种双范数混合约束的遥感影像亮度不均变分校正方法和系统。
技术介绍
在获取遥感图像时,由于传感器自身因素和光照、云雾等外部因素的影响,得到的光学影像会在亮度上存在不同程度上的差异,导致影像质量下降,进而影响了影像的进一步处理(如目标判读、影像匀色、影像镶嵌等)以及应用。因此研究遥感影像亮度不均校正问题,消除影像内部的亮度差异,具有重要的现实意义和应用价值。目前常用的影像亮度不均校正的方法可分为三类:统计信息法、数学模型法和频率域滤波法。统计信息法是利用影像的统计信息进行校正,这种方法常见的是利用直方图均衡法进行亮度不均校正和机遇均值方差的校正方法。但是直方图均衡法进行亮度不均校正的计算比较简单,并且计算过程中没有考虑到像素空间分布,通用性不强;机遇均值方差的校正方法可以解决亮度不均匀和方差不一致的问题,但是容易偏色,改变地物性质。数学模型法是根据局部亮度均值,利用数学模型拟合影像内部的亮度分布,然后对不同部分进行不同程度补偿的方法,这种方法常用的是自适应模板法。由于造成影像亮度分布不均匀的外部因素比较复杂,地物自身分布的也是不规则的,因此采用数学模型方法进行亮度校正时,很难自动选取最适合的模型,而且影像中的一些不规则的亮度区域也会导致不能准确的拟合影像的亮度变化。频率域滤波法是最受关注的方法,如常用的基于加性模型的Mask方法,通过高斯低通滤波方法获取光照影像,然后将其从原始影像中减去,达到亮度校正的目的。该方法简单实用,得到了较多学者的关注,并衍生出了很多改进 ...
【技术保护点】
1.一种双范数混合约束的遥感影像亮度不均变分校正方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将遥感影像分解为光照影像和反射影像,得到相应的光照分量和反射分量;(2)采用L2范数对光照分量进行约束,采用L1范数对反射分量进行约束,得到双范数混合约束的变分模型;(3)对所述双范数混合约束的变分模型进行求解,得到校正后的光照分量和反射分量,并根据校正后的光照分量和反射分量得到校正后的遥感影像。
【技术特征摘要】
1.一种双范数混合约束的遥感影像亮度不均变分校正方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将遥感影像分解为光照影像和反射影像,得到相应的光照分量和反射分量;(2)采用L2范数对光照分量进行约束,采用L1范数对反射分量进行约束,得到双范数混合约束的变分模型;(3)对所述双范数混合约束的变分模型进行求解,得到校正后的光照分量和反射分量,并根据校正后的光照分量和反射分量得到校正后的遥感影像。2.根据权利要求1所述的双范数混合约束的遥感影像亮度不均变分校正方法,其特征在于,对双范数混合约束的变分模型进行求解的步骤为:采用分裂Bregman方法引入辅助量,使L1范数和L2范数的约束项不直接相关;添加惩罚项,将约束优化问题转化为无约束问题;通过对光照分量、辅助分量和反射分量进行最优化处理,得到校正后的光照分量和反射分量。3.根据权利要求2所述的双范数混合约束的遥感影像亮度不均变分校正方法,其特征在于,采用交替迭代法对所述光照分量、辅助分量和反射分量进行最优化处理;当光照分量的残差小于限差值时,对应的光照分量和辅助分量为最优的光照分量和辅助分量。4.根据权利要求1所述的双范数混合约束的遥感影像亮度不均变分校正方法,其特征在于,所述双范数混合约束的变分模型为其中,l为光照分量,r为反射分量,为L1范数,λ1、λ2为非负参数,为保真项,约束l+r与s之间的相似度;是对反射影像的纹理和细节特征进行约束,通过参数λ1进行权重调整;是对光照影像的空间平滑性进行约束,通过参数λ2进行权重调整。5.根据权利要求1所述的双范数混合约束的遥感影像亮度不均变分校正方法,其特征在于,将遥感影像分解为光照影像和反射影像后,通过取对数计算得到相应的光照分量和反射分量;得到校正后的光照分量和反射分量后,通过相应的取指数计算得到校正后的光照影像和反射影像,并根据校正后的光照影像和反射影像得到校正后的遥感影像。6.一种双范数混合约束的遥感影像亮度不均变分校正系...
【专利技术属性】
技术研发人员:王慧,李烁,耿则勋,王利勇,于翔舟,杨乐,闸旋,秦向南,闫科,
申请(专利权)人:中国人民解放军战略支援部队信息工程大学,
类型:发明
国别省市:河南,41
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