一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正方法及装置，根据高光谱遥感图像数据自身特性计算得到高光谱遥感图像中各相邻两行像素中的下一行像素相对上一行像素要移动的像素位置，进而计算得到所述高光谱遥感图像中每行像素相对所述高光谱遥感图像中第一行像素要移动的像素位置；并依据所述高光谱遥感图像像中所述每行像素相对第一行像素要移动的像素位置，对所述高光谱遥感图像进行纠正。由于本发明专利技术提供一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正方法及装置，利用的是高光谱遥感图像中多个波段图像数据进行错位纠正，解决了传统的图像错行纠正方法难以应用到线推扫模式下的高光谱图像错行纠正的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正方法及装置
本专利技术涉及图像处理领域，更具体地说，涉及一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正方法及装置。
技术介绍
光谱分辨率在10纳米数量级范围内的光谱图像称为高光谱图像，利用推扫式传感器一行行的进行扫描可以获得高光谱遥感图像，高光谱遥感图像为同一时间获得的几十个，几百个甚至上千个波段的遥感图像。由于高光谱成像是推扫成像模式，并且由于诸多不稳定因素，例如推扫式传感器自身机械振动、飞行平台振动以及气流波动干扰等，使得获得的高光谱遥感图像中相邻两行之间会存在错位的情况，如图1所示。如果拥有飞行相关的位置和POS(PositioningandOrientationSystem，定位定姿系统)数据的情况下，可以采用经典的摄像测量学理论对图像错行进行校正。如果没有飞行相关的位置和POS数据，就只能采用数据自身特性来进行错行纠正，传统的行相关算法可以实现普通图像的错行纠正，但是高光谱图像有自身的特点，因为高光谱成像的光谱响应带宽窄，造成单个波段的信噪比低，再加上图像幅宽小，这两个原因引起了用单个波段的高光谱图像行相关错行纠正算法得到的效果不好。因此，现在亟需对传统的行相关方法进行改进，以适应线推扫成像模式的高光谱图像的错行纠正方法，以实现更好的图像错位纠正。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠错方法及装置，欲解决传统的图像错行纠正方法难以应用到线推扫模式下的高光谱图像错行纠正的技术问题。为了解决上述技术问题，现提出的方案如下：一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正方法，其特征在于，包括：从高光谱遥感图像中选择多个波段图像，并对所述多个波段图像进行亮度归一化处理；按照第一公式计算得到所述高光谱遥感图像中各相邻两行像素的相关值，k依次取值预设范围[-p，+p]内的整数，所述第一公式为：其中，r(k)表示第L+1行像素相对第L行像素移动k个像素位置时所述第L+1行像素与所述第L行像素的相关值，b表示所述多个波段图像的总数量，n表示每一行的像素个数，fL(x,y)表示所述多个波段图像中的第y个波段图像的第L行的第x个像素的亮度值，fL+1(x+k,y)表示所述多个波段图像中的第y个波段图像的第L+1行的第x+k个像素的亮度值；根据所述高光谱遥感图像中各相邻两行像素的最大相关值对应的k值，计算得到所述高光谱遥感图像中每行像素相对所述高光谱遥感图像中第一行像素要移动的像素位置；依据所述高光谱遥感图像中所述每行像素相对第一行像素要移动的像素位置，对所述高光谱遥感图像进行纠正。优选的，在所述按照第一公式计算所述高光谱遥感图像中各相邻两行像素的相关值前，还包括：搜寻所述多个波段图像中的高亮像素和过暗像素，并将所述高亮像素和所述过暗像素的亮度值设定为零。优选的，所述搜寻所述多个波段图像中的高亮像素和过暗像素，并将所述高亮像素和所述过暗像素的亮度值设定为零，具体包括：针对所述高光谱遥感图像中的各相邻两行像素，将所述多个波段图像中每个波段图像中的相应两行像素作为一个数据组；针对每个所述数据组，通过循环迭代，计算得到其平均值m和标准差σ，并提取其包含的所有数据中的高亮像素和过暗像素，以及将所述高亮像素和所述过暗像素设定为零，所述高亮像素为亮度值大于m+3σ的数据，所述过暗数据为亮度值小于m-3σ的数据。优选的，所述从高光谱遥感图像中选择多个波段图像，并对所述多个波段图像进行亮度归一化处理，具体为：从所述高光谱遥感图像中按照一定的间隔地选择多个波段图像，并对所述多个波段图像进行亮度归一化处理。一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正装置，包括：数据选择单元，用于从高光谱遥感图像中选择多个波段图像，并对所述多个波段图像进行亮度归一化处理；相关值计算单元，用于按照第一公式计算得到所述高光谱遥感图像中各相邻两行像素的相关值，k依次取值预设范围[-p，+p]内的整数，所述第一公式为：其中，r(k)表示第L+1行像素相对第L行像素移动k个像素位置时所述第L+1行像素与所述第L行像素的相关值，b表示所述多个波段图像的总数量，n表示每一行的像素个数，fL(x,y)表示所述多个波段图像中的第y个波段图像的第L行的第x个像素的亮度值，fL+1(x+k,y)表示所述多个波段图像中的第y个波段图像的第L+1行的第x+k个像素的亮度值；调整计算单元，用于根据所述高光谱遥感图像中各相邻两行像素的最大相关值对应的k值，计算得到所述高光谱遥感图像中每行像素相对所述高光谱遥感图像中第一行像素要移动的像素位置；纠正单元，用于依据所述高光谱遥感图像中所述每行像素相对第一行像素要移动的像素位置，对所述高光谱遥感图像进行纠正。优选的，所述装置，还包括：异常数据剔除单元，用于在所述按照第一公式计算得到所述高光谱遥感图像中各相邻两行像素的相关值前，搜寻所述多个波段图像中的高亮像素和过暗像素，并将所述高亮像素和所述过暗像素的亮度值设定为零。优选的，所述异常数据剔除单元，具体包括：数据组子单元，用于针对所述高光谱遥感图像中的各相邻两行像素，将所述多个波段图像中每个波段图像中的相应两行像素作为一个数据组；数据剔除子单元，用于针对每个所述数据组，通过循环迭代，计算得到其平均值m和标准差σ，并提取其包含的所有数据中的高亮像素和过暗像素，以及将所述高亮像素和所述过暗像素设定为零，所述高亮像素为亮度值大于m+3σ的数据，所述过暗数据为亮度值小于m-3σ的数据。优选的，数据选择单元，具体用于：从所述高光谱遥感图像中按照一定的间隔地选择多个波段图像，并对所述多个波段图像进行亮度归一化处理。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：上述技术方案提供的一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正方法及装置，根据高光谱遥感图像中多个波段图像数据计算得到高光谱遥感图像中各相邻两行像素中的下一行像素相对上一行像素要移动的像素位置，进而计算得到所述高光谱遥感图像中每行像素相对所述高光谱遥感图像中第一行像素要移动的像素位置；并依据所述高光谱遥感图像中所述每行像素相对第一行像素要移动的像素位置，对所述高光谱遥感图像进行纠正。由于本专利技术提供一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正方法及装置，利用的是高光谱遥感图像数据中多个波段图像数据进行错位纠正，解决了传统的图像错行纠正方法难以应用到线推扫模式下的高光谱图像错行纠正的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一个相邻两行之间存在错位情况的图；图2为本专利技术实施例提供的一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的另一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正方法的流程图；图4为本专利技术实施例提供的一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正装置的示意图；图5为本专利技术实施例提供的另一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正装置的示意图。具体实施方式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、完整地描述，显然，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正方法，其特征在于，包括：从高光谱遥感图像中选择多个波段图像，并对所述多个波段图像进行亮度归一化处理；按照第一公式计算得到所述高光谱遥感图像中各相邻两行像素的相关值，k依次取值预设范围[‑p，+p]内的整数，所述第一公式为：

【技术特征摘要】
1.一种线推扫成像的高光谱遥感图像错行纠正方法，其特征在于，包括：从高光谱遥感图像中选择多个波段图像，并对所述多个波段图像进行亮度归一化处理；按照第一公式计算得到所述高光谱遥感图像中各相邻两行像素的相关值，k依次取值预设范围[-p，+p]内的整数，所述第一公式为：其中，r(k)表示第L+1行像素相对第L行像素移动k个像素位置时所述第L+1行像素与所述第L行像素的相关值，b表示所述多个波段图像的总数量，n表示每一行的像素个数，fL(x,y)表示所述多个波段图像中的第y个波段图像的第L行的第x个像素的亮度值，fL+1(x+k,y)表示所述多个波段图像中的第y个波段图像的第L+1行的第x+k个像素的亮度值；根据所述高光谱遥感图像中各相邻两行像素的最大相关值对应的k值，计算得到所述高光谱遥感图像中每行像素相对所述高光谱遥感图像中第一行像素要移动的像素位置；依据所述高光谱遥感图像中所述每行像素相对第一行像素要移动的像素位置，对所述高光谱遥感图像进行纠正。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述按照第一公式计算所述高光谱遥感图像中各相邻两行像素的相关值前，还包括：搜寻所述多个波段图像中的高亮像素和过暗像素，并将所述高亮像素和所述过暗像素的亮度值设定为零。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述搜寻所述多个波段图像中的高亮像素和过暗像素，并将所述高亮像素和所述过暗像素的亮度值设定为零，具体包括：针对所述高光谱遥感图像中的各相邻两行像素，将所述多个波段图像中每个波段图像中的相应两行像素作为一个数据组；针对每个所述数据组，通过循环迭代，计算得到其平均值m和标准差σ，并提取其包含的所有数据中的高亮像素和过暗像素，以及将所述高亮像素和所述过暗像素设定为零，所述高亮像素为亮度值大于m+3σ的数据，所述过暗数据为亮度值小于m-3σ的数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从高光谱遥感图像中选择多个波段图像，并对所述多个波段图像进行亮度归一化处理，具体为：从所述高光谱遥感图像中按照一定的间隔地选择多个波段图像，并对所述多个波段图像进行亮度归一化处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈正超，朱俊杰，李柏鹏，杨轩，高建威，张兵，
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