【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及深空探测领域，尤其是涉及一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法。
技术介绍
1、月球作为距离地球最近的地外天体，是深空探测的重点领域和首要探测目标，引起了世界各国的探月热潮。月球矿物是月球主要的原位资源，对月球矿物进行反演并揭示其空间分布对月球原位资源开采和可持续利用具有重要意义。目前已有不少研究基于月球轨道器光谱数据开展了矿物丰度反演，并发布了月球中低纬度的矿物丰度产品影像。在月球矿物丰度反演、空间分布特征以及矿物产品应用等方面均取得了系列进展。其中，来源于usgs的kaguya mi矿物产品凭借着优越的反演模型和精细的空间分辨率等优势已受到广泛应用，尤其在月球的物质成分研究、着陆选址等领域应用广泛。但由于轨道器系统原因使得kaguya mi矿物产品影像存在条带状的噪声，影响着矿物丰度产品整体的数据质量。
2、现有技术中，公开号为cn106651792a的中国专利公开了一种卫星影像条带噪声去除方法，该方法通过高斯混合模型对卫星影像的灰度直方图进行准确地拟合，然后可以根据拟合得到的高斯混合模型，将卫星影像分割为多个子影像进行修复处理的方式来抑制条带噪声。但该方法并未涉及对月球矿物影响的处理，矿物产品影像的条带噪声影响着矿物丰度制图的整体数据质量，制约着进一步的月球矿物分析和探测。因此，本专利技术提出一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于自适应移
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术提供一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，包括以下步骤：
4、步骤1、获取月球矿物产品影像；
5、步骤2、根据所述月球矿物产品影像的数据分布确定月球矿物产品的异常值，基于所述异常值进行噪声定位，识别条带噪声，区分噪声区域像元和非噪声区域像元；
6、步骤3、对于条带噪声区域的像元，基于自适应移动窗口进行均值统计，将窗口统计值替换对应噪声像元值；对于非噪声区域像元，则保留原始像元值。
7、进一步地，步骤1中所述月球矿物产品影像包括kaguya mi矿物产品影像，所述kaguya mi矿物产品影像包括氧化亚铁和斜长石产品影像。
8、进一步地，步骤2中所述异常值具体为：氧化亚铁和斜长石丰度产品异常值分别为21和0。
9、进一步地，步骤3中所述自适应移动窗口具体为：自适应大小和形状的移动窗口。
10、进一步地，所述自适应大小和形状的移动窗口以噪声像元为中心，根据划定邻域像元范围予以确定。
11、进一步地，所述自适应大小和形状的窗口具体为：9*9大小的矩形窗口。
12、进一步地，所述步骤3的具体计算公式如下：
13、
14、式中，x(a,b)为原始矿物产品中位于影像(a，b)像元位置处的矿物丰度；y(a,b)为条带噪声去除后位于影像(a，b)像元位置处的矿物丰度；ε为矿物丰度条带噪声；f(x)为窗口统计值。
15、进一步地，通过信噪比和平滑曲线拟合r2来量化影像条带去除效果。
16、进一步地，所述信噪比具体包括：针对条带噪声中的条带形状，分别计算影像每列的均值和标准差，并以影像列均值之和为信号，列标准差之和为噪声，将两者之比得到信噪比，计算公式如下：
17、
18、其中，isnr为信噪比，n为矿物产品影像的总列数；i为矿物产品影像的第i列；mmi和msi分别为第i列矿物丰度的均值和标准差。
19、进一步地，所述平滑曲线拟合r2用于评估矿物产品影像列之间的平滑度，进而表征图像条带噪声的去除效果，计算公式具体如下：
20、
21、其中，n为矿物产品影像的总列数；i为矿物产品影像的第i列；mfi和mri分别为第i列矿物丰度均值的拟合值和观测值；为影像所有列均值的均值。
22、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
23、(1)本专利技术通过对矿物产品影像的异常值进行噪点定位，基于自适应大小和形状的窗口进行均值统计，消除了矿物产品影像的条带噪声干扰，解决了矿物产品影像质量受条带噪声干扰导致局部区域矿物丰度不准确以及缺失的问题，实现了对月球矿物产品数据质量的提升。
24、(2)本专利技术通过提出改进的信噪比(isnr)和平滑曲线拟合r2共2个指标，实现对矿物产品影像条带噪声去除的直观效果评价。
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1.一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，步骤1中所述月球矿物产品影像包括Kaguya MI矿物产品影像，所述KaguyaMI矿物产品影像包括氧化亚铁和斜长石产品影像。
3.根据权利要求2所述的一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，步骤2中所述异常值具体为：氧化亚铁和斜长石丰度产品异常值分别为21和0。
4.根据权利要求1所述的一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，步骤3中所述自适应移动窗口具体为：自适应大小和形状的移动窗口。
5.根据权利要求4所述的一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，所述自适应大小和形状的移动窗口以噪声像元为中心，根据划定邻域像元范围予以确定。
6.根据权利要求5所述的一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，所述自适应大小和形状的窗口具体为：9*9大小的矩形窗
7.根据权利要求1所述的一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，所述步骤3的具体计算公式如下：
8.根据权利要求1所述的一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，通过信噪比或平滑曲线拟合R2来量化影像条带去除效果。
9.根据权利要求8所述的一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，所述信噪比具体包括：针对条带噪声中的条带形状，分别计算影像每列的均值和标准差，并以影像列均值之和为信号，列标准差之和为噪声，将两者之比得到信噪比，计算公式如下：
10.根据权利要求8所述的一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，所述平滑曲线拟合R2用于评估矿物产品影像列之间的平滑度，进而表征图像条带噪声的去除效果，计算公式具体如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，步骤1中所述月球矿物产品影像包括kaguya mi矿物产品影像，所述kaguyami矿物产品影像包括氧化亚铁和斜长石产品影像。
3.根据权利要求2所述的一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，步骤2中所述异常值具体为：氧化亚铁和斜长石丰度产品异常值分别为21和0。
4.根据权利要求1所述的一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，步骤3中所述自适应移动窗口具体为：自适应大小和形状的移动窗口。
5.根据权利要求4所述的一种基于自适应移动窗口的月球矿物产品条带噪声去除方法，其特征在于，所述自适应大小和形状的移动窗口以噪声像元为中心，根据划定邻域像元范围予以确定。
6.根据权利要求5所述的一种基...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯永玖，唐盼丽，童小华，谢欢，王超，柳思聪，金雁敏，许雄，陈鹏，刘世杰，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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