用于遥感图像色彩调整的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种以航天、航空遥感图像作为主要信息源，调整常规假彩色合成中图像色彩失真的处理方法。在现有技术中，一般都有相应的色彩调整模块，这些模块都是依据图像统计特征进行的，在使用多景图像制作镶嵌图时，要把不同季节的图像色彩调整一致，并且保持各类地物本色几乎不可能。本发明专利技术的是研究图像上地物的光谱特征，寻找各类主要地物在光谱特征上的差异；然后量化和比较特征差异，用逻辑表达式描述这种差异，建立相互关系数学模型，通过输入这些模型，用于自动识别需要调整目标，根据彩色原理，调整目标象元的相应数值，重点调整水体、植被等，达到改变视觉效果，达到乱真的目的，同时保证其它地物的色彩不变，使得合成图像逼近自然色彩。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，具体说，是以航天、航空遥感图像作为主要信息源，调整常规假彩色合成中图像色彩失真的处理方法。
技术介绍
在现有技术中，一般都有相应的色彩调整模块，这些模块都是依据图像统计特征进行的。调整的结果是在多数情况下，当调整好一种地物的色彩之后，又带来了其它地物的变色变化，很难达到预期的要求；尤其是通常采用的模拟彩色的图像中，虽然人工地物接近真彩色，但是植物却呈现深灰绿色；如果把植被调整为绿色时，则道路就失去本色，所以很难达到理想效果。特别在使用多景图像制作镶嵌图时，要把不同季节的图像色彩调整一致，并且保持各类地物本色几乎不可能。技术方案本专利技术就是为了解决上述问题而提出的，本专利技术的目的在于提供一种完整有效的、符合各类假彩色合成需要的。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为，其特殊之处在于所述的方法包括以下步骤(1)、对需要调整的图像进行融合和假彩色合成处理；(2)、通过光谱分析技术，分析高分辨率遥感图像上主要地物的波谱属性；(3)、根据用户需要，确定色彩调整的对象；(4)、确定调整对象与其它近似地物之间的光谱反射率的差别，建立判别模型；(5)、利用判别模型，在软件平台上编制程序，对图像进行色彩调整处理；(6)、如果色彩调整效果欠佳，则返回步骤(4)，调整判别模型和调整参数；(7)、当达到色彩调整效果时，输出色彩调整后的图像。上述的方法步骤(2)中的分析高分辨率遥感图像上主要地物的波谱属性，主要地物包括火烧地、植被、水体、裸地。上述的方法步骤(3)中的用户需要，确定色彩调整的对象，包括火烧地、植被、水体、裸地。上述的色彩调整的对象为火烧地时，分析确定调整火烧土与其它易混地物如阴影、灰黑色建筑物之间的光谱反射率的差别，建立判别模型。上述的色彩调整的对象为植被时，分析确定调整植被与其它易混地物之间的光谱反射率的差别，建立判别模型。上述的色彩调整的对象为水体时，分析确定调整水体与其它易混地物之间的光谱反射率的差别，建立判别模型。上述的色彩调整的对象为裸地时，分析确定调整裸地与其它易混地物之间的光谱反射率的差别，建立判别模型。上述方法中利用判别模型，在IDL软件平台上编制程序，对图像进行色彩调整处理。上述方法中将火烧地的灰黑色调整为暗绿色，植被的灰绿色调整为亮绿色；水体的灰黑色调整为深兰色；裸地的灰色调整为黄绿色；如果效果欠佳，则返回步骤(4)，调整判别模型和调整参数。本专利技术相对于现有技术，其优点如下本专利技术突破常规的思维，实现针对面向对象的色彩调整。在模仿真彩色合成图像时，可以随意调整主色调如植物、水体、裸地等，改善视觉效果，达到乱真的目的，同时保证其它地物的色彩不变。本专利技术的基本思路是研究各类地物的色彩特征和相应波段的象元值，也就是研究图像上地物的光谱特征，寻找各类主要地物在光谱特征上的差异；然后量化和比较特征差异，用逻辑表达式描述这种差异，建立相互关系数学模型。通过设计灵活的用户界面，输入这些模型，用于自动识别需要调整目标。最后根据彩色原理，调整目标象元的相应数值，重点调整水体、植被等。达到改变视觉效果的目的，使得合成图像逼近自然色彩。附图说明图1为本专利技术调整遥感图像色彩的流程原理图；图2为火烧地的色彩调整的具体流程图；图3为宝鸡快鸟图像上几类主要深色地物的亮度统计曲线图； 具体实施例方式参见图1、本专利技术的具体方法是在长期对遥感图像的彩色合成原理、光谱反射率与色彩之间的对应关系深入研究的基础上，吸收面向对象的分类识别方法，研发而成的。本专利技术的基本思路是研究各类地物的色彩特征和相应波段的象元值，也就是研究图像上地物的光谱特征，寻找各类主要地物在光谱特征上的差异。然后量化和比较特征差异，用逻辑表达式描述这种差异；建立相互关系数学模型。通过设计灵活的用户界面，输入这些模型，用于自动识别需要调整目标。最后根据彩色原理，调整目标象元的相应数值，重点调整水体、植被等，从而达到改变视觉效果的目的，使得合成图像逼近自然色彩。通常情况下，遥感传感器能够分别感受可见光中的红、绿、兰光波段的亮度信息，产生对应红、绿、兰三个单波段图像，如果利用该三个波段作假彩色合成，基本能够重现自然界中大多数的地物的天然色彩。比较反常的是，绿色植物中叶绿素在绿光波段强烈吸收，反射率很低，所以在模拟合成图像上，绿色植物的呈现暗灰绿色，远离了绿色植物的本色。如果利用常规的图像色彩增强方法，去调整绿色植物的色彩，就不能达到效果。但是植物有其特征的光谱属性，即在近红外波段强反射、红光波段强吸收、在绿光波段弱反射、在兰光波段也是强吸收，并且强弱之间的差别巨大，为判别绿色植物提供了理想的判别参数。对于火烧地，水体，裸地等主要地物的也通过其与容易混淆的地物之间的差别，确定其特征的光谱属性，从而建立判别参数和判别模型。参见图1、图2、图3、本专利技术，其包括以下步骤(1)、对需要特征的图像进行融合和假彩色合成处理；(2)、通过光谱分析技术，分析高分辨率遥感图像上主要地物的波谱属性；(3)、根据用户需要，确定色彩调整的对象；其调整的对象包括火烧地、植被、水体、裸地；可根据用户的需要，进行调整；如确定调整的对象为火烧地时，用户需要将灰黑色调整为暗绿色；如确定调整的对象为植被时，用户需要将灰绿色调整为亮绿色；如确定调整的对象为水体时，用户需要将灰黑色调整为深兰色；如确定调整的对象为裸地时，用户需要将灰色调整为黄绿色；当然也可以根据用户的不同需要，将其调整为不同的色彩。(4)、确定调整对象与其它近似地物之间的光谱反射率的差别，建立判别模型；(5)、利用判别模型，在软件平台上编制程序，对图像进行色彩调整处理；(6)、如果色彩调整效果欠佳，则返回步骤(4)，调整判别模型和调整参数；(7)、当达到色彩调整效果时，输出色彩调整后的图像。参见图2、图3、为火烧地的色彩调整的具体实施例流程；因为不同季节的图像中，如5月初麦田全为绿色覆盖，6月中旬麦收后，农民焚烧麦秸，农田成为焦土，此时的图像上为大片灰黑色调，多数的用户希望把焦土调成绿色，其具体的步骤如下(1)、对需要特征的图像进行融合和假彩色合成处理；(2)、通过光谱分析技术，分析高分辨率遥感图像上主要地物的波谱属性；(3)、根据用户需要，确定色彩调整的对象；(4)、确定调整对象与其它近似地物之间的光谱反射率的差别，建立判别模型；参见图3、其为宝鸡快鸟图像上几类主要深色地物的亮度统计曲线图；火烧地在各个波段的总体亮度介于阴影和灰黑色建筑物之间，图中展示了阴影、火烧地、灰黑色建筑物的光谱曲线，所以调整火烧地的关键是如何识别火烧地，分析发现，火烧地的光谱特征显著1)、在第三波段，火烧地的亮度值高于几乎所有阴影的亮度值。2)、在第四波段，虽然火烧地的亮度值与灰黑色建筑物的亮度值区间有重叠，但是对于每个象元而言，火烧地上第四波段与第三波段的亮度差值大于灰黑色建筑物的相应差值。3)、在第一波段，火烧地的亮度值明显小于灰黑色建筑物的亮度值。(5)、利用判别模型，在软件平台上编制程序，对图像进行色彩调整处理；以宝鸡中间幅Quickbird图像为例，火烧土的调整方法如下其采用计算机语言编程如下以b1，b2，b3，b4分别代表第1、2、3、4波段的像元值，kk4、k4、k5、k6、k7、k8为系数。dt4＝abs(b2-b3本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于遥感图像色彩调整的处理方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：　　　　（１）、对需要调整的图像进行融合和假彩色合成处理；　　　　（２）、通过光谱分析技术，分析高分辨率遥感图像上主要地物的波谱属性；　　　　（３）、根据用户需要，确定色彩调整的对象；　　　　（４）、确定调整对象与其它近似地物之间的光谱反射率的差别，建立判别模型；　　　　（５）、利用判别模型，在软件平台上编制程序，对图像进行色彩调整处理；　　　　（６）、如果色彩调整效果欠佳，则返回步骤（４），调整判别模型和调整参数；　　　　（７）、当达到色彩调整效果时，输出色彩调整后的图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万余庆，王政伟，刘俊蓉，
申请(专利权)人：中国煤炭地质总局航测遥感局，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]