遥感图像信息缺失重建方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种遥感图像信息缺失重建方法及装置，其中，方法包括：获取与信息缺失遥感图像同一区域的参考图像；根据信息缺失遥感图像与参考图像的空间相似性，构建输出图像与参考图像之间的线性关系，输出图像为对信息缺失遥感图像进行信息缺失重建后得到的图像；构建输出图像与参考图像之间的线性关系，并利用引入边缘加权的代价函数对其进行参数解算，对解算得到的各参数取平均值；根据解算得到的各参数平均值和输出图像与参考图像之间的线性关系，对信息缺失遥感图像进行信息缺失重建，获取重建后得到的输出图像。本发明专利技术可解决现有的遥感图像由于获取过程受到天气以及传感器损坏等限制出现死像元、条带以及云朵遮挡等信息缺失的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种遥感图像信息缺失重建方法及装置。
技术介绍
遥感图像数据提供了地物大量信息，有利于进行各类应用如农业，林业，环境规划等等方面。然而，遥感发展至今仍然受到很多限制，主要原因在于在获取遥感图像的过程中会受到很多因素的干扰，如云雾干扰，遥感传感器自身的损害等等原因，会使获得的遥感图像带有条带噪声或者死像元，或者会有大面积的云朵出现，这大大影响了遥感在各个领域的应用。目前，解决遥感数据信息缺失的问题的主要方法包括插值法。然而，该数据融合的方法虽然可以针对某一种遥感图像信息缺失进行重建，但对于其所针对的信息缺失之外的信息丢失没有很好的处理效果。也就是说，传统的通过对某一种特定信息缺失重建方法并不适用于所有的信息缺失类型或者说没有很好的重建效果，利用一种方法完成几种不同类型信息缺失重建仍然没有解决。鉴于此，如何对遥感图像的多种信息缺失进行重建，解决现有的遥感图像由于获取过程受到天气以及传感器损坏等的限制出现死像元、条带以及云朵遮挡等信息缺失的问题成为目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述的技术问题，本专利技术提供一种遥感图像信息缺失重建方法及装置，能够对遥感图像的多种信息缺失进行重建，解决了现有的遥感图像由于获取过程受到天气以及传感器损坏等的限制出现死像元、条带以及云朵遮挡等信息缺失的问题。第一方面，本专利技术提供一种遥感图像信息缺失重建方法，包括：获取与信息缺失遥感图像同一区域的参考图像；根据所述信息缺失遥感图像与所述参考图像的空间相似性，构建输出图像与所述参考图像之间的线性关系，所述输出图像为对所述信息缺失遥感图像进行信息缺失重建后得到的图像；构建所述输出图像与所述参考图像之间的线性关系的边缘加权代价函数；对所述边缘加权代价函数进行参数解算，并对解算得到的各参数取平均值；根据解算得到的各参数平均值和所述输出图像与所述参考图像之间的线性关系，对信息缺失遥感图像进行信息缺失重建，获取重建后得到的输出图像。可选地，所述获取与信息缺失遥感图像同一区域的参考图像，包括：获取与信息缺失遥感图像同一区域不同时相的遥感图像，将所述与信息缺失遥感图像同一区域不同时相的遥感图像作为所述信息缺失遥感图像的参考图像。可选地，所述获取与信息缺失遥感图像同一区域的参考图像，包括：获取与信息缺失遥感图像同一区域不同波段的遥感图像，将所述与信息缺失遥感图像同一区域不同波段的遥感图像作为所述信息缺失遥感图像的参考图像。可选地，在所述获取与信息缺失遥感图像同一区域的参考图像之后，在所述根据所述信息缺失遥感图像与所述参考图像的空间相似性，构建输出图像与所述参考图像之间的线性关系之前，所述方法还包括：对所述信息缺失遥感图像和所述参考图像进行预处理，获取所述信息缺失遥感图像和所述参考图像的反射率数据；根据获取的反射率数据，对所述信息缺失遥感图像和所述参考图像进行配准；相应地，所述根据所述信息缺失遥感图像与所述参考图像的空间相似性，构建输出图像与所述参考图像之间的线性关系，包括：根据配准后的信息缺失遥感图像与参考图像的空间相似性，构建输出图像与所述参考图像之间的线性关系。可选地，所述根据所述信息缺失遥感图像与所述参考图像的空间相似性，构建输出图像与所述参考图像之间的线性关系，包括：根据所述信息缺失遥感图像与所述参考图像的空间相似性，构建所述信息缺失遥感图像与所述参考图像之间的局部线性关系；根据所述局部线性关系，构建输出图像与所述参考图像之间的线性关系。可选地，所述输出图像与所述参考图像之间的线性关系为：qi=αkIi+bk,∀i∈wk]]>其中，wk为以像元k为中心的邻域，q为输出图像，I为参考图像，qi为输出图像的邻域wk中的第i个像元，Ii为参考图像的邻域wk中的第i个像元，ak和bk均为邻域wk相关的线性系数。可选地，所述构建所述输出图像与所述参考图像之间的线性关系的边缘加权代价函数，包括：构建输出图像与所述参考图像之间的线性关系的代价函数；将边缘信息添加进所述代价函数中，获得所述输出图像与所述参考图像之间的线性关系的边缘加权代价函数。可选地，所述对所述边缘加权代价函数进行参数解算，包括：通过最小化所述边缘加权代价函数的结果，计算所述边缘加权代价函数中的参数。第二方面，本专利技术提供一种遥感图像信息缺失重建装置，包括：获取模块，用于获取与信息缺失遥感图像同一区域的参考图像；第一构建模块，用于根据所述信息缺失遥感图像与所述参考图像的空间相似性，构建输出图像与所述参考图像之间的线性关系，所述输出图像为对所述信息缺失遥感图像进行信息缺失重建后得到的图像；第二构建模块，用于构建所述输出图像与所述参考图像之间的线性关系的边缘加权代价函数；参数解算模块，用于对所述边缘加权代价函数进行参数解算，并对解算得到的各参数取平均值；重建模块，用于根据解算得到的各参数平均值和所述输出图像与所述参考图像之间的线性关系，对信息缺失遥感图像进行信息缺失重建，获取重建后得到的输出图像。可选地，所述获取模块，具体用于获取与信息缺失遥感图像同一区域不同时相的遥感图像，将所述与信息缺失遥感图像同一区域不同时相的遥感图像作为所述信息缺失遥感图像的参考图像；或者，获取与信息缺失遥感图像同一区域不同波段的遥感图像，将所述与信息缺失遥感图像同一区域不同波段的遥感图像作为所述信息缺失遥感图像的参考图像。由上述技术方案可知，本专利技术的遥感图像信息缺失重建方法及装置，通过获取与信息缺失遥感图像同一区域的参考图像；根据信息缺失遥感图像与参考图像的空间相似性，构建输出图像与参考图像之间的线性关系，输出图像为对信息缺失遥感图像进行信息缺失重建后得到的图像；构建输出图像与参考图像之间的线性关系的边缘加权代价函数并对其进行参数解算，对解算得到的各参数取平均值；根据解算得到的各参数平均值和输出图像与参考图像之间的线性关系，对信息缺失遥感图像进行信息缺失重建，获取重建后得到的输出图像。由此，本专利技术能够对遥感图像的多种信息缺失进行重建，解决了现有的遥感图像由于获取过程受到天气以及传感器损坏等的限制出现死像元、条带以及云朵遮挡等信息缺失的问题。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的遥感图像信息缺失重建方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的原始MODIS第六波段影像数据；图3为本专利技术实施例提供的与图2所示的第六波段影像数据同一区域的MODIS第七波段影像数据；图4为本专利技术实施例提供的以图3所示图像作为参考图像、利用图1所示实施例所述方法对图2所示图像进行信息缺失重建后对输出图像；图5为本专利技术一实施例提供的遥感图像信息缺失重建装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术一实施例提供的遥感图像信息缺失重建方法的流程示意图，如图1所示，本实施例的遥感图像信息缺失重建方法如下所述。101、获取与信息缺失遥感图像同一区域的参考图像。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种遥感图像信息缺失重建方法，其特征在于，包括：获取与信息缺失遥感图像同一区域的参考图像；根据所述信息缺失遥感图像与所述参考图像的空间相似性，构建输出图像与所述参考图像之间的线性关系，所述输出图像为对所述信息缺失遥感图像进行信息缺失重建后得到的图像；构建所述输出图像与所述参考图像之间的线性关系的边缘加权代价函数；对所述边缘加权代价函数进行参数解算，并对解算得到的各参数取平均值；根据解算得到的各参数平均值和所述输出图像与所述参考图像之间的线性关系，对信息缺失遥感图像进行信息缺失重建，获取重建后得到的输出图像。

【技术特征摘要】
1.一种遥感图像信息缺失重建方法，其特征在于，包括：获取与信息缺失遥感图像同一区域的参考图像；根据所述信息缺失遥感图像与所述参考图像的空间相似性，构建输出图像与所述参考图像之间的线性关系，所述输出图像为对所述信息缺失遥感图像进行信息缺失重建后得到的图像；构建所述输出图像与所述参考图像之间的线性关系的边缘加权代价函数；对所述边缘加权代价函数进行参数解算，并对解算得到的各参数取平均值；根据解算得到的各参数平均值和所述输出图像与所述参考图像之间的线性关系，对信息缺失遥感图像进行信息缺失重建，获取重建后得到的输出图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取与信息缺失遥感图像同一区域的参考图像，包括：获取与信息缺失遥感图像同一区域不同时相的遥感图像，将所述与信息缺失遥感图像同一区域不同时相的遥感图像作为所述信息缺失遥感图像的参考图像。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取与信息缺失遥感图像同一区域的参考图像，包括：获取与信息缺失遥感图像同一区域不同波段的遥感图像，将所述与信息缺失遥感图像同一区域不同波段的遥感图像作为所述信息缺失遥感图像的参考图像。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取与信息缺失遥感图像同一区域的参考图像之后，在所述根据所述信息缺失遥感图像与所述参考图像的空间相似性，构建输出图像与所述参考图像之间的线性关系之前，所述方法还包括：对所述信息缺失遥感图像和所述参考图像进行预处理，获取所述信息缺失遥感图像和所述参考图像的反射率数据；根据获取的反射率数据，对所述信息缺失遥感图像和所述参考图像进行配准；相应地，所述根据所述信息缺失遥感图像与所述参考图像的空间相似性，构建输出图像与所述参考图像之间的线性关系，包括：根据配准后的信息缺失遥感图像与参考图像的空间相似性，构建输出图像与所述参考图像之间的线性关系。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述信息缺失遥感图像与所述参考图像的空间相似性，构建输出图像与所述参考图像之间的线性关系，包括：根据所述信息缺失遥感图像与所述参考图像的空间相似性，构建所述信息缺失遥感图像与所述参考图...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立福，孙雪剑，岑奕，张明月，杨杭，
申请(专利权)人：中国科学院遥感与数字地球研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11