一种遥感影像镶嵌中的拼接缝消除方法技术

本发明专利技术涉及一种遥感影像镶嵌中的拼接缝消除方法，包括：一、根据影像的大地坐标位置判断用于镶嵌的两幅影像的重叠区域；二、求得两幅影像重叠区域上对应像素点之间的亮度差值；三、由接边方向确定重叠区域的宽度或高度及重叠区域的起始坐标；四、根据第三步得到的重叠区域的宽度或高度以及起始坐标，对亮度差值进行加权平均处理，将得到的结果与待处理影像对应像素的像素值相加消除拼接缝。本发明专利技术对可镶嵌遥感影像进行操作，可以消除相邻影像之间的拼接缝。本发明专利技术对相邻影像重叠区域各像素亮度差值进行加权平均处理消除拼接缝，降低了算法的复杂度，算法简单、实现容易，提高了实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于遥感影像镶嵌
，涉及一种基于相邻影像重叠区域亮度值之差的拼接缝消除方法。
技术介绍
遥感影像镶嵌是遥感技术应用的重要内容之一，特别是对于较大范围的卫星遥感和区域性航空遥感而言，往往需要多幅影像进行镶嵌；由于在拼接缝处两幅影像上的即使是很细微的灰度差别都会导致明显的拼接缝，在实际的成像过程中，被拼接影像在拼接边界附近灰度(或颜色)的细微差别几乎是难以避免的，地面环境的微小变化、成像角度的不同都可能造成这种灰度(或颜色)上的差异，这种差异导致了拼接缝十分突出，既不利于人眼观察，也影响了对地物影像及专业信息的分析与识别的效果，因此，在影像镶嵌过程中，需要一种技术能够修正镶嵌影像在拼接缝处的灰度(颜色)。目前主要的拼接缝消除方法有基于小波变换的、基于重叠影像的以及强制改正的拼接缝消除方法；小波变换方法理论严密但是实现困难，而且无法对彩色图像进行处理；基于重叠影像的方法算法简单但是对于几何镶嵌的精度要求在一个像元以内，否则无法达到理想的效果；拼接缝消除的强制改正方法不易确定强制改正的宽度而且当拼接缝两侧的地物差别很大时会导致地物属性的变化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种算法简单、实现容易的基于相邻影像重叠区域亮度值之差的遥感影像镶嵌中的拼接缝消除方法。本专利技术提供的技术方案是遥感影像镶嵌中的拼接缝消除方法，包括以下步骤一、根据用于镶嵌的两幅影像的大地坐标确定它们各自影像上的重叠区域；二、任选两幅影像中的一幅作为基准影像；三、分别提取两幅影像上重叠区域内的像素的亮度值，得到基准影像重叠区域像素亮度值g(x，y)，待处理影像重叠区域像素亮度值为f1(x，y)；四、求得两幅影像重叠区域上对应像素点之间的亮度差值V(x，y)＝g(x，y)-f1(x，y)；五、由接边方向确定重叠区域的宽度或高度Sum及重叠区域的起始坐标X； 六、根据Sum及X对亮度差值V(x，y)进行加权平均处理，将得到的结果与待处理影像对应像素的亮度值相加消除拼接缝。在对整体色调差异明显的两幅影像进行拼接缝消除处理时，在上述步骤一之前可先对两幅影像进行整体色调调整。色调调整可采用已有技术的方法如《遥感图像应用处理与分析》(清华大学出版社，2004)一书中提到的方差均值法；本专利技术推荐使用下述的基于影像重叠区域的色调调整法A.从基准影像上获取基准影像和处理影像重叠部分的亮度值；处理步骤如下I、依据基准影像以及待处理影像的大地坐标确定基准影像中与待处理影像有重叠的区域；II、取出基准影像中由步骤A、I所得到的区域内的像素的亮度值g(x，y)；B.统计重叠区域上待处理影像亮度值与步骤A获得的亮度值的差值分布情况，对统计结果直方图作平滑处理，得到直方图最大峰值处对应的差值diff；处理步骤如下I、依据基准影像以及待处理影像的大地坐标确定待处理影像与基准影像重叠的区域；II、取出待处理影像中由步骤B、I所得到的区域内的像素的亮度值f(x，y)；III、统计亮度差值g(x，y)-f(x，y)的直方图分布情况S；IV、平滑亮度差值直方图SS＝(S+S)/2S＝(S+S+S)/3S＝(S+S)/2其中，min为最小亮度差值，max为最大亮度差值，n取min和max之间的值，即min＜n＜max；V、记录S最大时的亮度差值diff；C.统计待处理影像重叠区域上亮度值差值等于diff的像素点亮度值的分布情况，对统计结果直方图作平滑处理，得到直方图最大峰值处对应的亮度值Pos处理步骤如下I、统计待处理图像上重叠区域内当亮度差值g(x，y)-f(x，y)＝diff时f(x，y)的亮度直方图分布情况F；II、以步骤B、IV所用的方法对直方图F进行平滑处理，并记录平滑后F最大时的亮度值PosD.将待处理影像T(x，y)做整体色调上的调整T(x，y)＜Pos时T(x，y)＝T(x，y)*(Pos+diFF)/PosT(x，y)＞Pos时T(x，y)＝*/(255-Pos)+(Pos+diff)；式中x为影像中像素点的横坐标值，取值为1、2、3、……、m；其中m为此影像的水平方向上的像素个数；y为影像中像素点的纵坐标值，取值为1、2、3、……、n；其中n为此影像的垂直方向上的像素个数；T(x，y)为此影像中位置在(x，y)上的像素的亮度值。当被处理影像为彩色影像时，在上述步骤一之前(对于采用色调调整的，在色调调整之前)可先进行以下处理根据RGB色空间到HIS双圆锥模型色空间的转换方法，将基准影像及待处理影像各像素点的RGB值转换为HSI值；提出各像素点的经过RGB到HIS变换后得到的HIS的I分量值作为亮度值。本专利技术对可镶嵌遥感影像进行操作，可以消除相邻影像之间的拼接缝。本专利技术对相邻影像重叠区域各像素亮度差值进行加权平均处理消除拼接缝，降低了算法的复杂度，算法简单、实现容易，提高了实用性。附图说明附图为本专利技术的流程示意图。具体实施例方式参见附图，本专利技术包括以下步骤一、RGB-HIS变换根据色度学知识可知，人眼对亮度感觉较为敏感，同时，由于遥感影像色调上的差异主要是因光照不均造成，色相上的差别并不明显，为此将所有影像由RGB颜色空间转换到HIS色度空间进行处理；其公式为θ=arccos{121/2}]]> S=1-3(R+G+B)]]>I=13(R+B+G)]]>式中R为彩色影像每个像素的红色分量值；G为彩色影像每个像素的绿色分量值；B为彩色影像每个像素的蓝色分量值二、获取影像重叠区域亮度值I、根据待处理影像的坐标信息，取出基准影像中和其有重叠部分的区域；II、将基准影像与待处理影像重叠区域内的像素的亮度值取出；三、整体色调调整I、建立一个和待处理影像相同大小的二维矩阵B(x，y)，将矩阵中对应于待处理影像重叠区域的部分标记；II、在标记了的影像重叠区域内，当前影像亮度值表示为f(x，y)，步骤二中获得的亮度值可表示为g(x，y)；III、统计重叠区域内亮度差值g(x，y)-f(x，y)的直方图分布情况S，S可以通过对重叠区域内的像素点遍历得到S＝S+1(i＝g(x，y)-f(x，y))式中x，y为重叠区域像素点的行列号IV、平滑亮度差值直方图SS＝(S+S)/2S＝(S+S+S)/3S＝(S+S)/2其中，min为最小亮度差值，max为最大亮度差值，n取min和max之间的值，即min＜n＜maxV、记录S最大时的亮度差值diff；VI、统计待处理图像上重叠区域内当亮度差值g(x，y)-f(x，y)＝diff时f(x，y)的亮度直方图分布情况F；VII、以第IV步所用的相同方法对直方图F进行平滑处理，并记录平滑后F最大时的亮度值Pos；VIII、将待处理图像T(x，y)做整体色调上的调整T(x，y)＜Pos时T(x，y)＝T(x，y)*(Pos+diff)/Pos；T(x，y)＞Pos时T(x，y)＝*/(255-Pos)+(Pos+diff)；x为影像中像素点的横坐标值，取值为1、2、3、……、m；其中m为此影像的水平方向上的像素个数；y为影像中像素点的纵坐标值，取值为1、2、3、……、n；其中n为此影像的垂直方向上的像素个数；T(x，y)为此影像中位置在(x，y)上的像素的亮度值；四、拼接缝消除I、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种遥感影像镶嵌中的拼接缝消除方法，其特征是：包括以下步骤一、根据用于镶嵌的两幅影像的大地坐标确定它们各自影像上的重叠区域；二、任选两幅影像中的一幅作为基准影像；三、分别提取两幅影像上重叠区域内的像素的亮度值，得到基 准影像重叠区域像素亮度值ｇ（ｘ，ｙ），待处理影像重叠区域像素亮度值为ｆ↓［１］（ｘ，ｙ）；四、求得两幅影像重叠区域上对应像素点之间的亮度差值Ｖ（ｘ，ｙ）＝ｇ（ｘ，ｙ）－ｆ↓［１］（ｘ，ｙ）；五、由接边方向确定重叠区域的宽度或 高度Ｓｕｍ及重叠区域的起始坐标Ｘ；六、根据Ｓｕｍ及Ｘ对亮度差值Ｖ（ｘ，ｙ）进行加权平均处理，将得到的结果与待处理影像对应像素的亮度值相加消除拼接缝。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓东，张煜，姚璜，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]