一种针对目视解译的彩色遥感图像像质增强方法技术

本发明专利技术公开了一种针对目视解译的彩色遥感图像像质增强方法，包括以下步骤：步骤一，将遥感相机探测器采集的原始贝尔图像I还原为彩色图像I

【技术实现步骤摘要】
一种针对目视解译的彩色遥感图像像质增强方法
本专利技术涉及一种针对目视解译的彩色遥感图像像质增强方法。
技术介绍
应用于目视解译与遥感信息提取的彩色遥感图像应具有以下几个特征：亮度均匀、细节清晰、对比度适宜、色彩逼真。但是，遥感图像的质量容易受到遥感成像链路各个环节的影响，比如探测系统工作状态、成像的角度、太阳光照条件、大气条件等。由于成像作用距离较远，成像条件不可控等因素，造成遥感图像质量不稳定，部分遥感图像质量较差，具体表现为图像动态范围小、对比度低、细节模糊、色彩还原失真，并且在不同时相光照条件下的成像质量差异尤为明显。这不仅仅影响图像的展示效果，也给图像的目视解译分析造成一定困难。针对这种情况一般采取的解决办法是在图像应用时，让操作人员利用专业遥感图像处理软件进行处理，例如ERDAS，PCI等，但是此方法受限于软件功能与操作人员的操作水平，处理后的图像质量无法保证，并且效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种针对目视解译的彩色遥感图像像质增强方法，能够快速有效提高彩色遥感图像质量，使其亮度均匀，细节清晰，对比度适宜，色彩逼真，为图像后续解译应用提供良好的基础。实现本专利技术目的的技术方案是：一种针对目视解译的彩色遥感图像像质增强方法，包括以下步骤：步骤一，将遥感相机探测器采集的原始贝尔图像I还原为彩色图像I0；步骤二，对彩色图像I0进行光学渐晕校正，得到校正后图像I1；步骤三，对校正后图像I1的进行背景噪声抑制，得到去噪后的图像I2；r>步骤四，对去噪后的图像I2进行色温校正，得到色温校正后的图像I3；步骤五，对色温校正后的图像I3进行对比度增强，得到对比度增强后图像I4。进一步地，所述步骤一具体为：遥感相机探测器采集的原始贝尔图像I作为输入，根据红绿蓝像素分布位置，针对不同位置像素利用不同模板进行插值计算，从而将图像I还原为彩色图像I0。进一步地，所述插值计算具体为：取一个像素(i，j)的邻域窗口W，窗口大小为5×5，根据像素的颜色位置选取相应的插值模板P，则还原后彩色图像对应通道在(i，j)的值为I0(i，j)＝W(i，j)×P。进一步地，所述步骤二中的光学渐晕校正方法具体为：获取不同黑体温度T1，T2下的定标数据D1，D2，将定标数据的灰度值从大到小排序取前10％像元的亮度计算其均值d1，d2；对于单通道来说，有Di×A+B＝di，(i＝1，2)；通过上述公式，计算得到定标系数A，B；根据定标数据利用两点法对图像进行辐射校正，校正公式为I1＝I0×A+B，得到校正后图像I1。进一步地，所述步骤三中的背景噪声抑制方法具体为：对像元x选取邻域窗口d和搜索窗口D；控制邻域窗口在搜索窗口中滑动，根据邻域间的相似性计算像素的权值w(x，y)，它的值由以像元x、y为中心的矩形邻域V(x)、V(y)间的距离决定：其中，Z(x)为归一化系数，h为平滑参数，控制高斯函数的衰减程度；h越大高斯函数变化越平缓，去噪水平越高，但同时也会导致图像越模糊；h越小，边缘细节成分保持得越多，但会残留过多的噪声点；h的具体取值应当以图像中的噪声水平为依据；去噪后的图像I2中像素点x处的灰度值通过如下公式得到：进一步地，所述步骤四中的色温校正方法具体为：分别求取I2三通道均值Ci(i＝1，2，3)，分别对应红绿蓝三个通道，则定义待处理图像灰色为k＝0.299×C1+0.587×C2+0.114×C3；分别求取色温校正系数矩阵K：K＝k/Ci；利用色温校正系数对图像进行色温校正：I3＝I2×K。进一步地，所述步骤五中的对比度增强方法具体为：将图像I3从RGB空间转换到LAB空间，对其中的亮度分量L进行对比度增强操作后得到对比度增强后图像I4；进一步地，所述对亮度分量L进行对比度增强操作后得到对比度增强后图像I4具体为：将L分割成p个小块lp，求取lp的灰度直方图，选取阈值T，求直方图中高于该值的部分的和TE，将TE均分给所有灰度级N；对所有小块进行该操作后得到对比度增强后图像I4。采用了上述技术方案，本专利技术具有以下的有益效果：(1)本专利技术提供的方法能够快速有效提高彩色遥感图像质量，使其亮度均匀，细节清晰，对比度适宜，色彩逼真，为图像后续解译应用提供良好的基础。(2)采用本专利技术提高的方法可以结合遥感相机性能自动对图像质量进行优化，使其亮度对比度适宜，色彩接近人眼目视效果，方便后续图像的人工解译应用。(3)本专利技术步骤二中的光学渐晕校正方法能够消除光学渐晕造成的图像边缘暗影。(4)本专利技术步骤三中的背景噪声抑制方法，能够抑制相机内部固有噪声和外部干扰产生的图像噪声，使图像目视效果更加平滑干净。(4)本专利技术步骤四中的色温校正方法，能够校正图像色温，使图像色彩显示与目视效果一致(5)本专利技术步骤五中的对比度增强方法，能够使图像细节更加丰富清晰。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1为本专利技术的流程图。图2为本专利技术的色彩还原插值模板图。图3为本专利技术的噪声抑制窗口滑动示意图。图4为本专利技术的对比度增强直方图截取示意图。图5为本专利技术的实施例1的原始贝尔图像。图6为本专利技术的实施例1的增强后图像。具体实施方式(实施例1)见图1，本实施例的针对目视解译的彩色遥感图像像质增强方法，包括以下步骤：步骤一，将遥感相机探测器采集的原始贝尔图像I还原为彩色图像I0，具体为：遥感相机探测器采集的原始贝尔图像I(如图5所示)作为输入，根据红绿蓝像素分布位置，针对不同位置像素利用不同模板(如图2所示)进行插值计算，从而将图像I还原为彩色图像I0。所述插值计算具体为：取一个像素(i，j)的邻域窗口W，窗口大小为5×5，根据像素的颜色位置选取相应的插值模板P，则还原后彩色图像对应通道在(i，j)的值为I0(i，j)＝W(i，j)×P。步骤二，对彩色图像I0进行光学渐晕校正，得到校正后图像I1，具体为：获取不同黑体温度T1，T2下的定标数据D1，D2，将定标数据的灰度值从大到小排序取前10％像元的亮度计算其均值d1，d2；对于单通道来说，有Di×A+B＝di，(i＝1，2)；通过上述公式，计算得到定标系数A，B；根据定标数据利用两点法对图像进行辐射校正，校正公式为I1＝I0×A+B，得到校正后图像I1。步骤三，对校正后图像I1的进行背景噪声抑制，得到去噪后的图像I2，具体为：对像元x选取邻域窗口d和搜索窗口D，考虑到算法复杂度问题，选取d＝2，D＝4；控制邻域窗口在搜索窗口中滑动(如图3所示)，根据邻域间的相似性计算像素的权值w(x，y)，它的值由以像元x、y为中心的矩形邻域V(x)、V(y)间的距离决定：...

【技术保护点】
1.一种针对目视解译的彩色遥感图像像质增强方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一，将遥感相机探测器采集的原始贝尔图像I还原为彩色图像I

【技术特征摘要】
1.一种针对目视解译的彩色遥感图像像质增强方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将遥感相机探测器采集的原始贝尔图像I还原为彩色图像I0；
步骤二，对彩色图像I0进行光学渐晕校正，得到校正后图像I1；
步骤三，对校正后图像I1的进行背景噪声抑制，得到去噪后的图像I2；
步骤四，对去噪后的图像I2进行色温校正，得到色温校正后的图像I3；
步骤五，对色温校正后的图像I3进行对比度增强，得到对比度增强后图像I4。


2.根据权利要求1所述的一种针对目视解译的彩色遥感图像像质增强方法，其特征在于，所述步骤一具体为：遥感相机探测器采集的原始贝尔图像I作为输入，根据红绿蓝像素分布位置，针对不同位置像素利用不同模板进行插值计算，从而将图像I还原为彩色图像I0。


3.根据权利要求1所述的一种针对目视解译的彩色遥感图像像质增强方法，其特征在于，所述插值计算具体为：取一个像素(i，j)的邻域窗口W，窗口大小为5×5，根据像素的颜色位置选取相应的插值模板P，则还原后彩色图像对应通道在(i，j)的值为I0(i，j)＝W(i，j)×P。


4.根据权利要求1所述的一种针对目视解译的彩色遥感图像像质增强方法，其特征在于，所述步骤二中的光学渐晕校正方法具体为：获取不同黑体温度T1，T2下的定标数据D1，D2，将定标数据的灰度值从大到小排序取前10％像元的亮度计算其均值d1，d2；
对于单通道来说，有Di×A+B＝di，(i＝1，2)；
通过上述公式，计算得到定标系数A，B；
根据定标数据利用两点法对图像进行辐射校正，校正公式为I1＝I0×A+B，得到校正后图像I1。


5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶鹏，谢婧，
申请(专利权)人：常州天眼星图光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32