专利名称：一种航空遥感影像的比值匀光方法
技术领域：
本发明属于遥感影像处理领域，尤其涉及一种航空遥感影像的勻光方法。
背景技术：
处理航空、航天影像的颜色问题，在D0M(Digital Orthophoto Map，数字正射影像)的生产过程中是一项费时的工序。自动处理影像的颜色问题是摄影测量界提出已久的经典问题，从最早的利用马斯克(mask)法进行模拟航片的晒像处理，直到现在利用数字信号处理领域的方法解决数码影像的色彩问题，人们进行了大量关于影像颜色问题的研究， 提出了解决影像颜色问题的各种方法。一般来说，影响正射影像最终颜色质量的主要因素有两个，一是单幅影像内部的亮度分布不均勻问题，另一是相邻影像之间存在较大的色彩差异。导致单幅影像内部的亮度分布不均勻的原因一般是虚光效应、摄影角度及特殊地物的强反射等。虚光效应也称边缘减光效应，它可导致影像上出现中间亮、周围暗的现象，在传统的模拟航片上这种现象经常出现，如图2(a)所示。由相机与太阳光线的夹角引起的影像亮度分布问题在航空数码影像上较为常见，它常常导致影像的上下或左右部分明暗不一致，如图2(b)所示。另外，诸如水面、沙漠等特殊地物的强反射也会导致影像上出现耀斑现象，如图2(c)所示。目前对单幅航空影像的亮度分布不均勻问题的处理方法(也称勻光方法)主要有两种第一种是基于影像的成像模型对影像进行勻光处理，这类方法主要根据在影像局部区域获得的采样值，用数学模型来拟合场景范围内亮度变化的趋势。李治江[1]提出的基于自适应模版的勻光方法就是属于此类方法，该方法是根据局部窗口计算的影像参考值，采用二次曲面拟合影像亮度的变化。第二种是利用低通滤波方法对影像进行勻光处理，李德仁、王密[2]提出的基于Mask原理的勻光方法就是属于此类方法，该方法采用高斯滤波器模拟影像的亮度分布作为背景影像，通过从原始影像中减去不均勻的背景影像，达到影像勻光的目的，这种方法可称为差值勻光法。以上两种勻光方法的勻光效果都具有较大的局限性，若原始影像上较暗区域的反差较弱(图3)，勻光处理后这些区域的反差依然较弱(图 4)，所以在DOM生产过程中需要对这些反差较弱的区域进行人工干预，因此在很大程度上制约了 DOM的生产效率。文中涉及的参考文献如下[1]李治江.彩色影像色调重建的理论与实践[D].武汉武汉大学2005. 4[2]李德仁，王密，潘俊.光学遥感影像的自动勻光处理及应用[J]武汉大学学报信息科学版:2006. 31 (9) 753 756.
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种能同时调节单幅航空遥感影像内部亮度分布不均勻与反差分布问题的航空遥感影像的比值勻光方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
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一种航空遥感影像的比值勻光方法，包括以下步骤步骤1，利用离散傅立叶变换将原始影像变换到频域空间，得到原始影像的频谱图；步骤2，对步骤1得到的频谱图进行高斯低通滤波处理，得到原始影像的低频信息图；步骤3，利用离散傅立叶反变换将步骤2得到的低频信息图恢复为原始影像的亮度分布背景影像图；步骤4，按公式
权利要求
1. 一种航空遥感影像的比值勻光方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤1，利用离散傅立叶变换将原始影像变换到频域空间，得到原始影像的频谱图； 步骤2，对步骤1得到的频谱图进行高斯低通滤波处理，得到原始影像的低频信息图； 步骤3，利用离散傅立叶反变换将步骤2得到的低频信息图恢复为原始影像的亮度分布背景影像图；步骤4，按公式r(x,_y) =对原始影像和步骤3所得到的影像图中每个像素执行比值处理，即得到勻光结果影像，其中，r(x，y)为目标影像的(x，y)像素位置的像素灰度值，f(x, y)为原始影像的(χ，y)像素位置的像素灰度值，g(x, y)为步骤3所得影像的 (χ，y)像素位置的像素灰度值，歹为步骤3所得影像中所有像素的灰度值的算术平均值。
全文摘要
本发明公开了一种航空遥感影像的比值匀光方法，包括步骤1，利用离散傅立叶变换将原始影像变换到频域空间，得到原始影像的频谱图；步骤2，对步骤1得到的频谱图进行高斯低通滤波处理，得到原始影像的低频信息图；步骤3，利用离散傅立叶反变换将步骤2得到的低频信息图恢复为原始影像的亮度分布背景影像图；步骤4，对原始影像和步骤3所得到的影像图中每个像素执行比值处理，即得到匀光结果影像。本发明方法克服了现有匀光方法的局限性，在调整影像亮度分布不均匀问题的同时，还可以调整影像反差分布问题，对于提高数字正射影像生产的效率与质量具有重要意义。
文档编号G01C11/04GK102183244SQ20111002069
公开日2011年9月14日 申请日期2011年1月19日 优先权日2011年1月19日
发明者孙明伟, 张剑清, 张祖勋 申请人:武汉大学