一种基于时空影像底图数据库的遥感影像色彩处理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于时空影像底图数据库的遥感影像色彩处理方法，包括：S1、基于历史存档的影像数据成果，建立时空影像底图数据库；S2、将待处理遥感影像与底图数据库的底图进行空间、时间、传感器、尺度、信息量匹配，选取出最佳底图影像；S3、以最佳底图影像作为先验知识，对待处理图像进行影像色彩匹配处理，得到色彩处理后的成果。本发明专利技术提出了基于空间、时间、尺度、传感器等综合因素进行最优化底图选取的方式，并建立时空影像底图数据库，实现大规模卫星遥感影像底图生产色彩平衡处理自动化、智能化处理，满足多样化的影像数据处理要求，提升了大规模卫星遥感影像底图产品的影像质量和生产效率。像质量和生产效率。像质量和生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时空影像底图数据库的遥感影像色彩处理方法


[0001]本专利技术涉及一种影像色彩处理方法，尤其涉及一种基于时空影像底图数据库的遥感影像色彩处理方法。

技术介绍

[0002]遥感影像色彩平衡处理是遥感影像产品制作的重要环节，主要解决以下几个问题：
①
卫星遥感传感器一般采用量化级别是10
‑
16位，传统的显示设备只能显示8位(RGB三波段24位色彩)，16位的原始卫星影像无法直接显示，需要进行色彩转换；
②
遥感影像记录的是地表地物的辐射信息，不同卫星、不同传感器之间存在差异，同一地物不同传感器上辐射量化值也存在差别，显示存在不一致，需进行一致性调整；
③
原始影像色彩值的转换不是简单的线性关系，需要根据自然环境真实色彩和识别习惯进行色彩调整；
④
色彩处理还需要在不同尺度、不同传感器、不同空间之间进行色彩一致性调整，使得影像整体色调基本一致。
[0003]现有的遥感影像色彩处理方法主要有(1)人工目视判别调色；(2)选取专门的影像底图进行影像色彩匹配。
[0004]人工目视判别调整的方式主要依赖计算机显示设备和专业技术人员的色彩感官意识，通过对影像通道、局部区域进行调整，达到满足显示需求的目的，现阶段人工目视判别调整一般采用人工调整和计算机自动匹配相结合的方式进行。
[0005]然而，人工目视调整的方式高度依赖技术人员的专业能力，且数据处理效率低下；如果涉及大量重叠覆盖遥感影像数据，一方面难以保证影像整体色调的一致性，另一方面由于效率低下无法满足目前生产技术要求。同时，人工目视无法判断、处理显示设备的显示效果差异。
[0006]基于底图进行色彩匹配，一般选用比较完整(一个省、全国等)的影像底图(底图一般是人工调整过，满足生产色彩需求的影像成果)作为目标影像，采用计算机自动色彩匹配算法实现色彩的匹配，将待处理影像数据成果向目标影像色彩拉近，使得色彩基本保持和目标影像色彩一致。
[0007]虽然基于底图的遥感影像色彩匹配方法在目前使用的较为普遍，但依赖于预先制作和精细调整的影像底图模板，存在的主要问题包括：
①
采用的底图影像模板比较单一，往往是一整版的底图数据，底图的色调是固定的，不符合地表覆盖一年随季节变化导致地物色调变化的显示，例如冬天雪覆盖、春季植被初长、夏天植被茂密、秋天植被枯黄等等；
②
随着时间的年度变化，地表覆盖可能因为社会经济活动发生重大变化，采用原始的影像底图很难满足这种时效性需求；
③
不同类型卫星传感器影像数据之间也存在差异，相同地物在影像上的表现和反映也存在较大差异，单一的模板也无法满足多样化的影像数据处理要求；
④
采用固定单一的影像底图出现的最严重问题就是“假色彩”错误，由于地表覆盖变化、季节变化、雨雪覆盖等因素，强行进行颜色匹配导致出现加假色彩，如绿色的雪覆盖等严重问题。
[0008]针对上述现有技术存在的问题，亟需提供一种可自动化、智能化、大规模、多样化的基于时空影像底图数据库的遥感影像色彩处理方法。

技术实现思路

[0009]为了解决上述技术所存在的不足之处，本专利技术提供了一种基于时空影像底图数据库的遥感影像色彩处理方法。
[0010]为了解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于时空影像底图数据库的遥感影像色彩处理方法，包括以下处理步骤：
[0011]S1、时空影像底图数据库建立：基于历史存档的影像数据成果，形成初始的时空影像底图数据库；
[0012]S2、基于时空影像底图数据库的最优化影像底图选取：将待处理遥感影像与时空影像底图数据库的底图进行匹配处理，包括空间匹配、时间匹配、传感器匹配、尺度匹配、信息量匹配，选取出最佳底图影像；
[0013]S3、影像色彩匹配：以最佳底图影像作为先验知识，对待处理图像进行影像色彩匹配处理，得到色彩处理后的成果。
[0014]进一步地，对色彩处理后的成果进行质量检验，符合底图数据库的要求的直接入库管理，作为后续影像色彩处理的底图匹配源数据。
[0015]进一步地，所述时空影像底图数据库建立的具体过程为：
[0016]1)将历史存档的影像数据成果按照不同类型进行组织，组织类型包括时间、空间、分辨率、传感器；先建立基于时空信息的影像数据库结构，用于组织、存储和管理影像数据；
[0017]2)对于即将入库的底图影像数据，剔除不符合生产需求的影像；
[0018]3)将可以入库的底图影像数据按照数据库设计要求入库，形成初始的时空影像底图数据库。
[0019]进一步地，空间匹配过程为：
①
提取待处理遥感影像的空间位置和范围矢量；
②
从时空底图影像底图数据库中提取与该位置和范围存在交集的底图信息；
③
统计各个底图与待处理影像空间范围的重叠度，为后续优选提供统计数据。
[0020]进一步地，时间匹配过程为：按照时间最优化原则提取影像底图数据信息，选取原则为：
①
年度内时间非常按月接近；
②
年度内季节接近；
③
不同年度，时间日期接近。
[0021]进一步地，尺度匹配过程为：选取分辨率信息接近的影像底图数据信息。
[0022]进一步地，传感器匹配过程为：选取传感器相同、类似的影像底图数据信息。
[0023]进一步地，信息量匹配过程为：
①
计算待处理和候选底图影像之间重叠区域影像直方图和信息量信息；
②
分别进行直方图归一化，比较直方图差异和信息量差异；直方图大体近似，信息量差异较小的为候选影像。
[0024]进一步地，选取信息量匹配结果中与待处理影像重叠区域面积最大的为目标底图影像，作为最佳底图影像。
[0025]进一步地，影像色彩匹配处理过程为：待匹配影像降位、色彩统计、色彩匹配、色彩处理、成果输出。
[0026]本专利技术公开了一种基于时空影像底图数据库的遥感影像色彩处理方法，主要针对当前大规模卫星遥感影像生产过程中影像色彩平衡处理存在的技术难点，以及处理方法自
动化、智能化方面的不足，为解决现有方法在影像色彩模板选取方面存在的突出问题，提出了基于空间、时间、尺度、传感器等综合因素进行最优化底图选取的方式，并建立时空影像底图数据库的方式，实现大规模卫星遥感影像底图生产色彩平衡处理自动化、智能化处理，在大面积影像底图生产过程中，满足多样化的影像数据处理要求，从而提升了大规模卫星遥感影像底图产品的影像质量和生产效率。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的遥感影像色彩处理流程示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0029]本专利技术公开了一种基于时空影像底图数据库的遥感影像色彩处理方法，主要包括两大关键技术流程：时空影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时空影像底图数据库的遥感影像色彩处理方法，其特征在于：包括以下处理步骤：S1、时空影像底图数据库建立：基于历史存档的影像数据成果，形成初始的时空影像底图数据库；S2、基于时空影像底图数据库的最优化影像底图选取：将待处理遥感影像与时空影像底图数据库的底图进行匹配处理，包括空间匹配、时间匹配、传感器匹配、尺度匹配、信息量匹配，选取出最佳底图影像；S3、影像色彩匹配：以最佳底图影像作为先验知识，对待处理图像进行影像色彩匹配处理，得到色彩处理后的成果。2.根据权利要求1所述的基于时空影像底图数据库的遥感影像色彩处理方法，其特征在于：对色彩处理后的成果进行质量检验，符合底图数据库的要求的直接入库管理，作为后续影像色彩处理的底图匹配源数据。3.根据权利要求1所述的基于时空影像底图数据库的遥感影像色彩处理方法，其特征在于：所述时空影像底图数据库建立的具体过程为：1)将历史存档的影像数据成果按照不同类型进行组织，组织类型包括时间、空间、分辨率、传感器；先建立基于时空信息的影像数据库结构，用于组织、存储和管理影像数据；2)对于即将入库的底图影像数据，剔除不符合生产需求的影像；3)将可以入库的底图影像数据按照数据库设计要求入库，形成初始的时空影像底图数据库。4.根据权利要求3所述的基于时空影像底图数据库的遥感影像色彩处理方法，其特征在于：空间匹配过程为：
①
提取待处理遥感影像的空间位置和范围矢量；
②
从时空底图影像底图数据库中提取与该位置和范围存在交集的底图信息；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨应，赵俊霞，张晓倩，郑义，李力勐，姜慧伟，
申请(专利权)人：国家基础地理信息中心，
类型：发明
国别省市：