本申请涉及一种遥感图像超分辨率重建和增强方法及装置。包括以下步骤：图像预处理；重采样原图像，生成高分辨率图像；对图像进行曲面拟合，抑制图像噪声；对图像进行高频增强，同时对噪声进行压制；对图像进行线性特征增强；对线性特征的周围环境进行重建；对图像的亮度进行调整；输出超分辨率图像。本申请的技术方案兼顾了空间增强和频域增强的优点，增加了边缘重建和噪声压制，生产的超分辨率图像清晰度高，色彩生动，层次丰富。层次丰富。层次丰富。
【技术实现步骤摘要】
一种遥感图像超分辨率重建和增强方法及装置
[0001]本申请涉及遥感应用
，尤其是涉及一种遥感图像超分辨率重建和增强方法及装置。
技术介绍
[0002]超分辨率技术是通过对低分辨率图像进行处理，提高图像分辨率、清晰度和可识别性，从而便于从图像中提取更多有用信息的技术。自1964年提出超分辨率Super
‑
Resolution的概念以来，已经开发了许多超分算法。归纳起来，这些算法可以根据需要的图像数量分为基于单张图像和基于多张图像两类。还可以根据技术的不同分为基于机器学习或深度学习的技术和基于策略的图像处理技术。基于深度学习的算法需要大量的训练数据，而超分图像的质量也取决于训练数据，难以挖掘相机成像特点提高图像的质量。基于单张的图像处理技术可以分为图像空间的线性特征增强技术和频域空间的高频信息增强技术，但相关技术仍基于单一阈值和处理形式，造成图像清晰度提升不够，噪声增加等问题，无法满足遥感影像大区域成像超分需求。
技术实现思路
[0003]为了解决当前超分图像重建清晰度提升不够的问题，本申请提供了一种遥感图像超分辨率重建和增强方法及装置。
[0004]第一方面，本申请提供的一种遥感图像超分辨率重建和增强方法，采用如下的技术方案：一种遥感图像超分辨率重建和增强方法，包括：获取图像并进行预处理；重采样预处理后的图像；对重采样后的图像进行曲面拟合；对曲面拟合后的图像进行频域增强；基于频域增强后的图像进行线性特征增强；对线性特征的周围环境进行重建；将周围环境进行重建后的图像进行亮度拉伸；输出超分辨率图像。
[0005]可选的，所述对重采样后的图像进行曲面拟合包括：对重采样后的图像的每一个图像点，依据该图像点及其八个邻域点，按最小二乘原理进行曲面拟合。
[0006]可选的，所述对曲面拟合后的图像进行频域增强包括：对曲面拟合后的图像进行傅立叶变换；采用该高频滤波器对傅立叶变换后的图像进行高频滤波；对高频滤波后的图像进行傅立叶逆变换；
对傅立叶逆变换结果进行溢出限制处理；计算图像每个像素点与其上下左右四个邻域点的最大灰度差值，将该最大灰度差值与第一设定阈值进行比较；若小于所述第一设定阈值，则舍弃溢出限制处理后的灰度值，恢复为频域增强之前对应的灰度值；若大于等于所述第一设定阈值，则使用该溢出限制处理后的灰度值。
[0007]可选的，所述基于频域增强后的图像进行线性特征增强包括：基于频域增强后的图像进行山脊线和山谷线提取；提取满足设定要求的山脊线点和山谷线点，作为线性特征；对该线性特征进行线性特征增强。
[0008]可选的，所述基于频域增强后的图像进行山脊线和山谷线提取包括：山脊线提取采用如下方式：定义一个山脊线图P，并设定P的每一个像素值为1；依次获取图像每个像素点的灰度值；搜索该像素点上下左右四个邻域点的灰度值；将该像素点及其四个邻域点中灰度值最小的点对应的山脊线图的像素值设为0；遍历完全图后，得到初始山脊线；依次遍历每个山脊线点；计算该山脊线点与其上下左右四个邻域点的最大灰度差；若该最大灰度差小于第二设定阈值，则将该点从山脊线点中剔除；遍历完全部初始山脊线点后，得到山脊线点；山谷线提取采用如下方式：定义一个山谷线图K，并设定K的每一个像素值为1；依次获取图像每个像素点的灰度值；搜索该像素点上下左右四个邻域点的灰度值；将该像素点及其四个邻域点中像素值最大的点对应的山谷线图的像素值设为0；遍历完全图后，得到初始山谷线；依次遍历每个山谷线点；计算该山谷线点与其上下左右四个邻域点的最大灰度差；若该最大灰度差小于第三设定阈值，则将该点从山谷线点中剔除；遍历完全部初始山谷线点后，得到山谷线点。
[0009]可选的，所述提取满足设定要求的山脊线点和山谷线点，作为线性特征包括：其中提取山脊线点的线性特征采用如下方式：依次遍历每个山脊线点；以该山脊线点为中心，将其一周划分为若干等分；沿所划分的每个方向搜索山脊线点，直到下一个点不是山脊线点为止；统计每个方向上山脊线点的个数；将各个方向上山脊线点最多的点数作为权，赋给该山脊线点；再次遍历山脊线点，若判定山脊线点的权小于第四设定阈值，则舍弃该山脊线点；剩下的山脊线点则判定满足设定要求，作为线性特征；
其中提取山谷线点的线性特征采用如下方式：依次遍历每个山谷线点；以该山谷线点为中心，将其一周划分为若干等分；沿所划分的每个方向搜索山谷线点，直到下一个点不是山谷线点为止；统计每个方向上山谷线点的个数；将各个方向上山谷线点最多的点数作为权，赋给该山谷线点；再次遍历山谷线点，若判定山谷线点的权小于第四设定阈值，则舍弃该山谷线点；剩下的山谷线点则判定满足设定要求，作为线性特征。
[0010]可选的，所述对该线性特征进行线性特征增强包括：其中对山脊线进行线性特征增强采用如下方式：依次遍历山脊线的线性特征点；计算该线性特征点的新灰度值；其中，新灰度值＝该线性特征点的当前灰度值
×
增强系数；其中增强系数大于1，且小于2；对新灰度值进行限制：若判定新灰度值大于1，则新灰度值取1；其中对山谷线进行线性特征增强采用如下方式：依次遍历山谷线的线性特征点；计算该线性特征点的新灰度值；其中，新灰度值＝该线性特征点的当前灰度值
×
增强系数；其中增强系数大于0，且小于1。
[0011]可选的，所述对线性特征的周围环境进行重建包括：对线性特征进行膨胀处理n次；n大于等于2；从n层开始，由外到内对膨胀区域内的线性特征点进行中值滤波；参与中值滤波的线性特征点只能由本层点和外层点参与。
[0012]可选的，所述将周围环境进行重建后的图像进行亮度拉伸包括：遍历每个像素点，取得灰度值a；计算灰度拉伸系数x＝a+0.6；对灰度拉伸系数进行限制：若判定x小于0.9，则x取0.9，若x大于1.1，则x取1.1；若判定0.9≤x≤1.1，则x保持不变；计算该像素点的新灰度值b＝x*a；对新灰度值进行限制：若判定b大于1，则b取1；若判定b小于等于1，则b保持不变。
[0013]第二方面，本申请提供的遥感图像超分辨率重建和增强装置，采用如下的技术方案：一种遥感图像超分辨率重建和增强装置，包括：预处理模块，用于获取图像并进行预处理；重采样模块，用于重采样预处理后的图像；处理模块，用于对重采样后的图像进行曲面拟合；对曲面拟合后的图像进行频域增强；基于频域增强后的图像进行线性特征增强；对线性特征的周围环境进行重建；将周围环境进行重建后的图像进行亮度拉伸；输出模块，用于输出超分辨率图像。
[0014]综上所述，本申请包括以下至少有益技术效果：1.兼顾了空间增强和频域增强的优点，增加了边缘重建和噪声压制，生产的超分
辨率图像清晰度高，色彩生动，层次丰富。
附图说明
[0015]图1是本申请实施例中一种遥感图像超分辨率重建和增强方法的流程框图；图2是本申请实施例中对曲面拟合后的图像进行频域增强的流程框图；图3是本申请实施例中一种山脊线提取算法的流程框图；图4是本申请实施例中一种线性特征提取算法的流程框本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种遥感图像超分辨率重建和增强方法，其特征在于，所述方法包括：获取图像并进行预处理；重采样预处理后的图像；对重采样后的图像进行曲面拟合；对曲面拟合后的图像进行频域增强；基于频域增强后的图像进行线性特征增强；对线性特征的周围环境进行重建；将周围环境进行重建后的图像进行亮度拉伸；输出超分辨率图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对重采样后的图像进行曲面拟合包括：对重采样后的图像的每一个图像点，依据该图像点及其八个邻域点，按最小二乘原理进行曲面拟合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对曲面拟合后的图像进行频域增强包括：对曲面拟合后的图像进行傅立叶变换；采用该高频滤波器对傅立叶变换后的图像进行高频滤波；对高频滤波后的图像进行傅立叶逆变换；对傅立叶逆变换结果进行溢出限制处理；计算图像每个像素点与其上下左右四个邻域点的最大灰度差值，将该最大灰度差值与第一设定阈值进行比较；若小于所述第一设定阈值，则舍弃溢出限制处理后的灰度值，恢复为频域增强之前对应的灰度值；若大于等于所述第一设定阈值，则使用该溢出限制处理后的灰度值。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述基于频域增强后的图像进行线性特征增强包括：基于频域增强后的图像进行山脊线和山谷线提取；提取满足设定要求的山脊线点和山谷线点，作为线性特征；对该线性特征进行线性特征增强。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于频域增强后的图像进行山脊线和山谷线提取包括：山脊线提取采用如下方式：定义一个山脊线图P，并设定P的每一个像素值为1；依次获取图像每个像素点的灰度值；搜索该像素点上下左右四个邻域点的灰度值；将该像素点及其四个邻域点中灰度值最小的点对应的山脊线图相应的像素点的值设为0；遍历完全图后，得到初始山脊线；依次遍历每个山脊线点；计算该山脊线点与其上下左右四个邻域点的最大灰度差；
若该最大灰度差小于第二设定阈值，则将该点从山脊线点中剔除；遍历完全部初始山脊线点后，得到山脊线点；山谷线提取采用如下方式：定义一个山谷线图K，并设定K的每一个像素值为1；依次获取图像每个像素点的灰度值；搜索该像素点上下左右四个邻域点的灰度值；将该像素点及其四个邻域点中像素值最大的点对应的山谷线图的像素值设为0；遍历完全图后，得到初始山谷线；依次遍历每个山谷线点；计算该山谷线点与其上下左右四个邻域点的最大灰度差；若该最大灰度差小于第三设定阈值，则将该点从山谷线点中剔除；遍历完全部初始山谷线点后，得到山谷线点。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述提取满足设定要求的山脊线点和山谷线点，作为线性特征包括：其中提取山脊线点的线性特征采...
【专利技术属性】
技术研发人员：何建军，熊桢，陈婷，祝晴，张乐勇，王智勇，
申请(专利权)人：二十一世纪空间技术应用股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。