本发明涉及遥感影像处理的技术领域，尤其是涉及一种基于地理模板的匀色方法及装置。
背景技术：
遥感影像由于获取的时间、光照、摄影角度及地物类型等成像条件的不同使得影像间存在亮度分布不均匀、反差不均匀以及色彩不一致等不均匀光照现象，从而极大制约了后续正射影像拼接和其它的影像工程应用中遥感影像的使用效果。匀色就是消除影像间这些不均匀的过程，因此，为了更准确和真实地表达客观现实世界，获得高质量的影像信息并有效地加以利用，匀光匀色是十分必要的。
现有的匀色方法主要有两种，一种是直方图匹配法，直方图匹配法是将原影像的灰度直方图通过映射函数转变成指定影像的灰度直方图。其对对比度低的影像有较好的处理效果，但其抑噪能力差，无法实现依据地物特征进行匀色，而且直方图统计会花大量的处理时间，即使用缩略图进行统计，不但得不到好的结果更会因为一些特殊区域的存在(比如水、云)导致匀色异常。
另一种是Wallis滤波法，Wallis滤波器可将局部影像的灰度均值和方差映射到给定的灰度均值和方差值。它是一种局部影像变换，它使得不同位置处的灰度方差和灰度均值具有近似相等的数值，即影像反差小的区域的反差增大，影像反差大的区域的反差减小，使得影像中灰度的微小信息得到增强。Wallis匀色算法虽然处理速度上有优势，但是如果通过选择参考影像的办法进行Wallis云光，会存在不同的地物环境颜色映射结果异常，对于大数据的处理，势必要分块处理，其中块状效应的消除以及不丢失地物细节信息，是个难题。
综上，现有的匀色方法处理速度慢，实用性差，匀色效果差。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于地理模板的匀色方法及装置，以缓解现有的匀色方法处理速度慢，实用性差，匀色效果差的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于地理模板的匀色方法，所述方法包括：
获取对待处理影像进行重采样后的多个采样影像，其中，每个采样影像对应一个波段；
对所述采样影像进行去除云雾处理，得到去除云雾后的采样影像；
采用Wallis滤波器使用模板影像子影像对对应波段的所述去除云雾后的采样影像进行匀色处理，得到匀色后的采样影像，其中，所述模板影像子影像与对应波段的所述去除云雾后的采样影像的尺寸和分辨率一致；
基于所述匀色后的采样影像和对应波段的所述模板影像子影像之间的灰度级对比关系，确定色彩调节曲线，其中，所述色彩调节曲线的数量为多条；
通过所述色彩调节曲线对所述待处理影像进行色彩调节，得到目标影像。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，获取对待处理影像进行重采样后的多个采样影像包括：
获取所述待处理影像；
获取所述模板影像，其中，所述模板影像的空间范围包含所述待处理影像的空间范围；
确定所述模板影像的空间范围与所述待处理影像的空间范围的重叠区域；
基于所述重叠区域对所述待处理影像进行重采样，得到所述多个采样影像。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，基于所述重叠区域对所述待处理影像进行重采样，得到所述多个采样影像包括：
基于所述重叠区域读取模板影像子数据，其中，所述模板影像子数据为目标波段的所述模板影像的空间范围中重叠区域的影像数据，其中，所述目标波段为多个波段中的任意波段；
基于所述模板影像子数据读取待处理影像子数据，其中，所述待处理影像子数据为所述目标波段的所述待处理影像的空间范围中重叠区域的影像数据；
将所述待处理影像子数据作为所述目标波段对应的采样影像，并将所述模板影像子数据作为所述目标波段对应的模板影像子影像。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，对所述采样影像进行去除云雾处理，得到去除云雾后的采样影像包括：
去除所述采样影像中预设百分比的目标像素，得到去除云雾后的采样影像，其中，所述目标像素为所述采样影像中最亮的像素和最暗的像素。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，通过所述色彩调节曲线对所述待处理影像进行色彩调节，得到目标影像包括：
确定目标色彩调节曲线，其中，所述目标色彩调节曲线为多条色彩调节曲线中的任一条；
通过所述目标色彩调节曲线对所述待处理影像中的对应波段影像进行色彩调节，得到所述目标影像。
第二方面，本发明实施例还提供了一种基于地理模板的匀色装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取对待处理影像进行重采样后的多个采样影像，其中，每个采样影像对应一个波段；
去除云雾模块，用于对所述采样影像进行去除云雾处理，得到去除云雾后的采样影像；
匀色处理模块，用于采用Wallis滤波器使用模板影像子影像对对应波段的所述去除云雾后的采样影像进行匀色处理，得到匀色后的采样影像，其中，所述模板影像子影像与对应波段的所述去除云雾后的采样影像的尺寸和分辨率一致；
确定模块，用于基于所述匀色后的采样影像和对应波段的所述模板影像子影像之间的灰度级对比关系，确定色彩调节曲线，其中，所述色彩调节曲线的数量为多条；
色彩调节模块，用于通过所述色彩调节曲线对所述待处理影像进行色彩调节，得到目标影像。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述获取模块包括：
第一获取单元，用于获取所述待处理影像；
第二获取单元，用于获取所述模板影像，其中，所述模板影像的空间范围包含所述待处理影像的空间范围；
第一确定单元，用于确定所述模板影像的空间范围与所述待处理影像的空间范围的重叠区域；
重采样单元，用于基于所述重叠区域对所述待处理影像进行重采样，得到所述多个采样影像。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述重采样单元包括：
第一读取子单元，用于基于所述重叠区域读取模板影像子数据，其中，所述模板影像子数据为目标波段的所述模板影像的空间范围中重叠区域的影像数据，其中，所述目标波段为多个波段中的任意波段；
第二读取子单元，用于基于所述模板影像子数据读取待处理影像子数据，其中，所述待处理影像子数据为所述目标波段的所述待处理影像的空间范围中重叠区域的影像数据；
设定子单元，用于将所述待处理影像子数据作为所述目标波段对应的采样影像，并将所述模板影像子数据作为所述目标波段对应的模板影像子影像。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述去除云雾模块包括：
去除单元，用于去除所述采样影像中预设百分比的目标像素，得到去除云雾后的采样影像，其中，所述目标像素为所述采样影像中最亮的像素和最暗的像素。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述色彩调节模块包括：
第二确定单元，用于确定目标色彩调节曲线，其中，所述目标色彩调节曲线为多条色彩调节曲线中的任一条；
色彩调节单元，用于通过所述目标色彩调节曲线对所述待处理影像中对应的波段影像进行色彩调节，得到所述目标影像。
本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种基于地理模板的匀色方法及装置，该方法包括：获取对待处理影像进行重采样后的多个采样影像，其中，每个采样影像对应一个波段；对采样影像进行去除云雾处理，得到去除云雾后的采样影像；采用Wallis滤波器使用模板影像子影像对对应波段的去除云雾后的采样影像进行匀色处理，得到匀色后的采样影像，其中，模板影像子影像与对应波段的去除云雾后的采样影像的尺寸和分辨率一致；基于匀色后的采样影像和对应波段的模板影像子影像之间的灰度级对比关系，确定色彩调节曲线，其中，色彩调节曲线的数量为多条；通过色彩调节曲线对待处理影像进行色彩调节，得到目标影像。
现有的匀色方法在对遥感影像进行处理时，处理速度慢，实用性差，匀色效果差。与现有的匀色方法相比，本发明实施例的基于地理模板的匀色方法中，先获取对待处理影像进行重采样后的多个采样影像，然后对采样影像进行去除云雾处理，得到去除云雾后的采样影像，进而采用Wallis滤波器使用模板影像子影像对对应波段的去除云雾后的采样影像进行匀色处理，得到匀色后的采样影像，进一步基于匀色后的采样影像和对应波段的模板影像子影像之间的灰度级对比关系，得到色彩调节曲线，最后通过色彩调节曲线对待处理影像进行色彩调节，得到目标影像。该方法处理速度快，基于匀色后的采样影像和对应波段的模板影像子影像之间的灰度级对比关系，得到色彩调节曲线，最后通过色彩调节曲线对待处理影像进行色彩调节，实用性好，匀色效果好，缓解了现有的匀色方法处理速度慢，实用性差，匀色效果差的技术问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于地理模板的匀色方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的获取对待处理影像进行重采样后的多个采样影像的方法流程图；
图3为本发明实施例提供的基于重叠区域对待处理影像进行重采样，得到多个采样影像的方法流程图；
图4为本发明实施例提供的通过色彩调节曲线对待处理影像进行色彩调节，得到目标影像的方法流程图；
图5为本发明实施例提供的一种基于地理模板的匀色装置的功能模块图。
图标：
11-获取模块；12-去除云雾模块；13-匀色处理模块；14-确定模块；15-色彩调节模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种基于地理模板的匀色方法进行详细介绍。
实施例一：
一种基于地理模板的匀色方法，参考图1，该方法包括：
S102、获取对待处理影像进行重采样后的多个采样影像，其中，每个采样影像对应一个波段；
在本发明实施例中，待处理影像具体是指遥感影像。下文中再对获取多个采样影像的过程进行描述，在此不再赘述。
S104、对采样影像进行去除云雾处理，得到去除云雾后的采样影像；
在得到采样影像后，对采样影像进行去除云雾处理，得到去除云雾后的采样影像。在本发明实施例中，去除云雾的方法简单有效，下文中再对去除云雾的过程进行详细描述，在此不再赘述。
S106、采用Wallis滤波器使用模板影像子影像对对应波段的去除云雾后的采样影像进行匀色处理，得到匀色后的采样影像，其中，模板影像子影像与对应波段的去除云雾后的采样影像尺寸和分辨率一致；
在得到去除云雾后的采样影像后，采用Wallis滤波器使用模板影像子影像对对应波段的去除云雾后的采样影像进行匀色处理，得到匀色后的采样影像。
具体的，模板影像子影像所对应的去除云雾后的采样影像是指波段对应。Wallis滤波器能够使得模板影像子影像的灰度均值和灰度方差与去除云雾后的采样影像的灰度均值和灰度方差相接近，使得二者的色调相接近。
需要说明的是，模板影像为空间范围比较大，分辨率比较低，颜色均匀的影像，现有技术中存在全国范围的地理模板影像，也称之为基准影像。另外，模板影像子影像与对应波段的去除云雾后的采样影像的尺寸一致，且模板影像子影像与对应波段的去除云雾后的采样影像的分辨率也一致。
S108、基于匀色后的采样影像和对应波段的模板影像子影像之间的灰度级对比关系，确定色彩调节曲线，其中，色彩调节曲线的数量为多条；
在得到匀色后的采样影像后，匀色后的采样影像中任何一个灰度级对应着模板影像的哪一个灰度级的点最高就用概率的方式表示，得到这个波段的256级灰度的一条曲线，如果这条曲线不连续，就用差值法进行差值运算，使得曲线连续，该曲线即为色彩调节曲线。该曲线实际为采样影像和对应的模板影像子影像之间的灰度级对比关系。
因为采样影像的数量为多个，所以根据上述的过程就能得到不同波段对应的多条色彩调节曲线。
S110、通过色彩调节曲线对待处理影像进行色彩调节，得到目标影像。
在得到色彩调节曲线后，通过色彩调节曲线对待处理影像进行色彩调节，得到目标影像。该目标影像即为匀色后的影像。
现有的匀色方法在对遥感影像进行处理时，处理速度慢，实用性差，匀色效果差。与现有的匀色方法相比，本发明实施例的基于地理模板的匀色方法中，先获取对待处理影像进行重采样后的多个采样影像，然后对采样影像进行去除云雾处理，得到去除云雾后的采样影像，进而采用Wallis滤波器使用模板影像子影像对对应波段的去除云雾后的采样影像进行匀色处理，得到匀色后的采样影像，进一步基于匀色后的采样影像和对应波段的模板影像子影像之间的灰度级对比关系，得到色彩调节曲线，最后通过色彩调节曲线对待处理影像进行色彩调节，得到目标影像。该方法处理速度快，基于匀色后的采样影像和对应波段的模板影像子影像之间的灰度级对比关系，得到色彩调节曲线，最后通过色彩调节曲线对待处理影像进行色彩调节，实用性好，匀色效果好，缓解了现有的匀色方法处理速度慢，实用性差，匀色效果差的技术问题。
上述内容对基于地理模板的匀色方法进行了简要介绍，下面对其中涉及到的具体内容进行详细描述。
在一个可选地实施方式中，参考图2，获取对待处理影像进行重采样后的多个采样影像包括：
S201、获取待处理影像；
S202、获取模板影像，其中，模板影像的空间范围包含待处理影像的空间范围；
S203、确定模板影像的空间范围与待处理影像的空间范围的重叠区域；
S204、基于重叠区域对待处理影像进行重采样，得到多个采样影像。
在一个可选地实施方式中，参考图3，基于重叠区域对待处理影像进行重采样，得到多个采样影像包括：
S301、基于重叠区域读取模板影像子数据，其中，模板影像子数据为目标波段的模板影像的空间范围中重叠区域的影像数据，其中，目标波段为多个波段中的任意波段；
在得到重叠区域后，通过重叠区域分别确定模板影像和待处理影像的像素范围，然后读取一个波段的模板影像的空间范围中重叠区域的影像数据，作为模板影像子数据。
S302、基于模板影像子数据读取待处理影像子数据，其中，待处理影像子数据为目标波段的待处理影像的空间范围中重叠区域的影像数据；
在得到模板影像子数据后，继续读取对应波段的待处理影像的空间范围中重叠区域的影像数据，作为待处理影像子数据。
其中，模板影像子数据和待处理影像子数据的尺寸大小一致。
S303、将待处理影像子数据作为目标波段对应的采样影像，并将模板影像子数据作为目标波段对应的模板影像子影像。
上述内容介绍了获取多个采样影像的具体过程，下面对去除云雾的过程进行详细描述。
在一个可选地实施方式中，对采样影像进行去除云雾处理，得到去除云雾后的采样影像包括：
去除采样影像中预设百分比的目标像素，得到去除云雾后的采样影像，其中，目标像素为采样影像中最亮的像素和最暗的像素。
在本发明实施例中，去除云雾的过程即扔掉采样影像中最亮的和最暗的0.5％的像素，得到的即为去除云雾后的采样影像。这样的处理方式简单，处理得到的效果也很好。
下面对色彩调节的过程进行详细描述。
在一个可选地实时方式中，参考图4，通过色彩调节曲线对待处理影像进行色彩调节，得到目标影像包括：
S401、确定目标色彩调节曲线，其中，目标色彩调节曲线为多条色彩调节曲线中的任一条；
S402、通过目标色彩调节曲线对待处理影像中的对应波段影像进行色彩调节，得到目标影像。
本发明的匀色方法能够对两景甚至多景影像进行处理，只要模板影像的空间范围包含多景影像的空间范围即可。该方法处理速度快，效果好，尤其是在色调和亮度的调节上能达到较为理想的效果。该方法的能够消除影像间存在亮度分布不均匀、反差不均匀以及色彩不一致等不均匀光照现象，能够更准确和真实地表达客观现实世界，能够获得高质量的影像信息并有效地加以利用。
实施例二：
一种基于地理模板的匀色装置，参考图5，该装置包括：
获取模块11，用于获取对待处理影像进行重采样后的多个采样影像，其中，每个采样影像对应一个波段；
去除云雾模块12，用于对采样影像进行去除云雾处理，得到去除云雾后的采样影像；
匀色处理模块13，用于采用Wallis滤波器使用模板影像子影像对对应波段的去除云雾后的采样影像进行匀色处理，得到匀色后的采样影像，其中，模板影像子影像与对应波段的去除云雾后的采样影像的尺寸和分辨率一致；
确定模块14，用于基于匀色后的采样影像和对应波段的模板影像子影像之间的灰度级对比关系，确定色彩调节曲线，其中，色彩调节曲线的数量为多条；
色彩调节模块15，用于通过色彩调节曲线对待处理影像进行色彩调节，得到目标影像。
本发明实施例的基于地理模板的匀色装置中，先获取对待处理影像进行重采样后的多个采样影像，然后对采样影像进行去除云雾处理，得到去除云雾后的采样影像，进而采用Wallis滤波器使用模板影像子影像对对应波段的去除云雾后的采样影像进行匀色处理，得到匀色后的采样影像，进一步基于匀色后的采样影像和对应波段的模板影像子影像之间的灰度级对比关系，得到色彩调节曲线，最后通过色彩调节曲线对待处理影像进行色彩调节，得到目标影像。该装置处理速度快，基于匀色后的采样影像和对应波段的模板影像子影像之间的灰度级对比关系，得到色彩调节曲线，最后通过色彩调节曲线对待处理影像进行色彩调节，实用性好，匀色效果好，缓解了现有的匀色方法处理速度慢，实用性差，匀色效果差的技术问题。
可选地，获取模块包括：
第一获取单元，用于获取待处理影像；
第二获取单元，用于获取模板影像，其中，模板影像的空间范围包含待处理影像的空间范围；
第一确定单元，用于确定模板影像的空间范围与待处理影像的空间范围的重叠区域；
重采样单元，用于基于重叠区域对待处理影像进行重采样，得到多个采样影像。
可选地，重采样单元包括：
第一读取子单元，用于基于重叠区域读取模板影像子数据，其中，模板影像子数据为目标波段的模板影像的空间范围中重叠区域的影像数据，其中，目标波段为多个波段中的任意波段；
第二读取子单元，用于基于模板影像子数据读取待处理影像子数据，其中，待处理影像子数据为目标波段的待处理影像的空间范围中重叠区域的影像数据；
设定子单元，用于将待处理影像子数据作为目标波段对应的采样影像，并将模板影像子数据作为目标波段对应的模板影像子影像。
可选地，去除云雾模块包括：
去除单元，用于去除采样影像中预设百分比的目标像素，得到去除云雾后的采样影像，其中，目标像素为采样影像中最亮的像素和最暗的像素。
可选地，色彩调节模块包括：
第二确定单元，用于确定目标色彩调节曲线，其中，目标色彩调节曲线为多条色彩调节曲线中的任一条；
色彩调节单元，用于通过目标色彩调节曲线对待处理影像中的对应波段影像进行色彩调节，得到目标影像。
该实施例二中的具体内容可以参考上述实施例一中的描述，在此不再赘述。
本发明实施例所提供的基于地理模板的匀色方法及装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。