高空间分辨率遥感图像的处理方法、系统及存储介质

1.本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种高空间分辨率遥感图像的处理方法、系统及存储介质。


背景技术：

2.遥感图像因其具有丰富的信息而被广泛应用于环境监测、地貌分析等方面。遥感图像的空间分辨率，是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，是用来表征影像分辨地面目标细节的指标。随着科技的发展，对遥感图像的空间分辨率的要求也越来越高。对高空间分辨率的遥感图像进行目视判读时，常常需要放大图像，此时需要对无法映射的像素点进行插值运算。
3.现有的插值运算方法为：对高空间分辨率遥感图像中的兴趣区域的边缘像素点进行线性插值。但是，由于兴趣区域的边缘像素点梯度较大，现有的线性插值方法会改变原有边缘的完整性，存在锯齿和模糊现象，影响兴趣区域的识别，导致插值效果较差。因此，亟需一种方法用于提高高空间分辨率遥感图像的插值效果，实现在保持兴趣区域的原有信息的同时增强边缘的对比度，便于兴趣区域目视判读等操作。


技术实现要素：

4.本发明提供一种高空间分辨率遥感图像的处理方法、系统及存储介质，以解决现有的高空间分辨率遥感图像的插值处理方法效果差的问题。
5.本发明提供一种高空间分辨率遥感图像的处理方法、系统及存储介质，包括：获取遥感图像兴趣区域的边缘保护区域；获取边缘保护区域的待插值像素点，利用待插值像素点属于边缘像素点的最终可能性确定待插值像素点的插值运算顺序；对第一级插值的待插值像素点是否位于兴趣区域内或兴趣区域外进行判断；对兴趣区域内外的第一级插值的待插值像素点分别进行边缘引导插值运算；按照第一级插值的待插值像素点的插值方法对边缘保护区域内其它待插值像素点进行边缘引导插值运算；对不属于边缘保护区域的待插值像素点进行线性插值运算，对插值运算处理后的遥感图像进行存储，相比于现有技术，本发明基于遥感图像的兴趣区域边缘，获得边缘保护区域，对边缘保护区域内的待插值像素点进行分级，并根据待插值像素点的位置使用不同的方法进行分级插值。在保持兴趣区域的原有信息的同时增强边缘的对比度，更便于兴趣区域目视判读等操作。
6.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案，一种高空间分辨率遥感图像的处理方法，包括：
7.s1：获取高空间分辨率遥感图像的兴趣区域；
8.s2：利用兴趣区域的各边缘像素点的梯度大小获得兴趣区域的边缘保护区域；
9.s3：获取边缘保护区域中的待插值像素点，利用待插值像素点属于边缘像素点的最终可能性确定出各待插值像素点的插值运算顺序，利用各待插值像素点的插值运算顺序获取第一级插值中的待插值像素点；
10.s4：对第一级插值中的待插值像素点是否位于兴趣区域内或兴趣区域外进行判断；
11.s5：对兴趣区域外的第一级插值中的待插值像素点进行边缘引导插值运算：
12.s501：当兴趣区域外的第一级插值中的待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数大于0时，则利用该待插值像素点的8邻域内边缘像素点对插值的权重和8邻域内非边缘像素点对插值的权重对待插值像素点进行边缘引导插值运算；
13.s502：当兴趣区域外的第一级插值中的待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数等于0时，则利用第一类插值计算点第一权重、第二类插值计算点第一权重、第三类插值计算点第二权重和第四类插值计算点第二权重对待插值像素点进行边缘引导插值运算；
14.s6：对兴趣区域内的第一级插值中的待插值像素点进行边缘引导插值运算：
15.s601：当兴趣区域内的第一级插值中的待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数大于0时，则利用与该待插值像素点最相邻且与兴趣区域边缘曲线最相邻的4个像素点的权重和与该待插值像素点最相邻的其余4个像素点的权重对待插值像素点进行边缘引导插值运算；
16.s602：当兴趣区域内的第一级插值中的待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数等于0时，则利用最大插值效果对应的尺寸下的邻域窗口内边缘像素点的权重和非边缘像素点的权重对待插值像素点进行边缘引导插值运算；
17.s7：重复步骤s4-s6，对边缘保护区域内其它待插值像素点进行边缘引导插值运算；
18.s8：对不属于边缘保护区域的待插值像素点进行线性插值运算，完成所有待插值像素点的插值运算，对完成插值运算处理后的高空间分辨率遥感图像进行存储。
19.进一步的，所述一种高空间分辨率遥感图像的处理方法，所述兴趣区域的边缘保护区域是按照如下方式获得：
20.对高空间分辨率遥感图像进行边缘检测，获取高空间分辨率遥感图像的兴趣区域的边缘像素点及各边缘像素点的梯度大小；
21.利用兴趣区域的各边缘像素点的梯度大小获取每个边缘像素点对应的边缘保护区域的宽度；
22.根据每个边缘像素点对应的边缘保护区域的宽度获得兴趣区域的边缘保护区域。
23.进一步的，所述一种高空间分辨率遥感图像的处理方法，所述待插值像素点属于边缘像素点的最终可能性是按照如下方式得到：
24.对兴趣区域的边缘像素点进行多项式拟合，获得兴趣区域的边缘曲线；
25.获取兴趣区域的边缘保护区域中的待插值像素点；
26.计算待插值像素点与兴趣区域的边缘曲线的最近距离，并获取该待插值像素点最邻近的边缘像素点；
27.利用待插值像素点与兴趣区域的边缘曲线的最近距离和该待插值像素点最邻近的边缘像素点对应的边缘保护区域的宽度，计算得到待插值像素点在距离上属于边缘像素点的可能性；
28.获取待插值像素点的8邻域像素点的灰度值，计算待插值像素点的8邻域像素点的灰度值的标准差；
29.利用待插值像素点的8邻域像素点灰度值的标准差和该待插值像素点的8邻域像素点的灰度值最大值，计算得到待插值像素点在对比度上属于边缘像素点的可能性；
30.利用待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数计算得到待插值像素点在连续性上属于边缘像素点的可能性；
31.根据待插值像素点在距离上、对比度上、连续性上属于边缘像素点的可能性得到待插值像素点属于边缘像素点的最终可能性。
32.进一步的，所述一种高空间分辨率遥感图像的处理方法，所述各待插值像素点的插值运算顺序是按照如下方式确定出：
33.对各待插值像素点属于边缘像素点的最终可能性进行归一化处理，得到归一化后的待插值像素点属于边缘像素点的最终可能性；
34.设置分级个数，将归一化后的各待插值像素点属于边缘像素点的最终可能性按照从大到小的方式进行排序，根据分级个数对排序后的归一化后的各待插值像素点属于边缘像素点的最终可能性进行分级处理，确定出各待插值像素点的插值运算顺序。
35.进一步的，所述一种高空间分辨率遥感图像的处理方法，所述对兴趣区域外的第一级插值中的待插值像素点进行边缘引导插值运算的过程具体如下：
36.对兴趣区域外的第一级插值中的待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数进行判断；
37.当兴趣区域外的第一级插值中的待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数大于0时，则利用该待插值像素点的8邻域内边缘像素点对插值的权重和8邻域内非边缘像素点对插值的权重对待插值像素点进行边缘引导插值运算；
38.当兴趣区域外的第一级插值中的待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数等于0时，则进行下列的边缘引导插值运算：
39.获取待插值像素点到兴趣区域边缘曲线的最近距离所在的直线；
40.在待插值像素点到兴趣区域边缘曲线的最近距离所在的直线方向上与该直线的垂直方向上，分别选取4个兴趣区域外的像素点，得到影响待插值像素点的8个像素点；
41.首先将8个像素点中距离待插值像素点最近的4个像素点给予第一类插值计算点第一权重，其余4个像素点给予第二类插值计算点第一权重；
42.然后将8个像素点中属于待插值像素点到兴趣区域边缘曲线的最近距离所在的直线方向上的像素点给予第三类插值计算点第二权重，将8个像素点中属于待插值像素点到兴趣区域边缘曲线的最近距离所在的直线方向的垂直方向上的像素点给予第四类插值计算点第二权重；
43.利用第一类插值计算点第一权重、第二类插值计算点第一权重、第三类插值计算点第二权重和第四类插值计算点第二权重对待插值像素点进行边缘引导插值运算。
44.进一步的，所述一种高空间分辨率遥感图像的处理方法，所述对兴趣区域内的第一级插值中的待插值像素点进行边缘引导插值运算的过程具体如下：
45.对兴趣区域内的第一级插值中的待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数进行判断；
46.当兴趣区域内的第一级插值中的待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数大于0时，则利用与该待插值像素点最相邻且与兴趣区域边缘曲线最相邻的4个像素点的权重和
与该待插值像素点最相邻的其余4个像素点的权重对待插值像素点进行边缘引导插值运算；
47.当兴趣区域内的第一级插值中的待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数等于0时，则进行下列的边缘引导插值运算：
48.根据待插值像素点到兴趣区域边缘曲线的最近距离所在的直线方向与该直线的垂直方向获取以待插值像素点为中心、尺寸不同的窗口，得到待插值像素点的不同尺寸的邻域窗口；
49.利用不同尺寸的邻域窗口内边缘像素点的权重和非边缘像素点的权重对待插值像素点进行边缘引导插值运算；
50.计算不同尺寸的邻域窗口在插值前后窗口内像素点的灰度值均值和方差；
51.利用不同尺寸的邻域窗口在插值前后窗口内像素点的灰度值均值和方差计算得到该尺寸下的邻域窗口的插值效果；
52.获取最大插值效果对应的尺寸的邻域窗口，利用该尺寸下的邻域窗口内边缘像素点的权重和非边缘像素点的权重对待插值像素点进行边缘引导插值运算。
53.本发明还提供了一种高空间分辨率遥感图像的处理系统，包括采集单元、处理单元、计算单元和存储单元：
54.所述采集单元，计算机获取高空间分辨率遥感图像并识别兴趣区域；
55.所述处理单元，计算机根据采集单元获取的兴趣区域获得边缘保护区域；根据边缘保护区域中待插值像素点的特征获取待插值像素点作为边缘像素点的可能性；进而根据待插值像素点作为边缘像素点的可能性确定待插值像素点的插值运算顺序；
56.所述计算单元，计算机对边缘保护区域中各待插值像素点的位置进行判断，然后根据处理单元确定的插值运算顺序对边缘保护区域中处于不同位置的待插值像素点采用不同方法进行边缘引导插值运算；最后对不属于边缘保护区域的待插值像素点进行线性插值运算，获取插值处理后的高空间分辨率遥感图像；
57.所述存储单元，计算机对计算单元获取的插值处理后的高空间分辨率遥感图像进行存储。
58.本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有高空间分辨率遥感图像处理程序，所述高空间分辨率遥感图像处理程序被处理器执行时实现如上文所述的高空间分辨率遥感图像的处理方法的步骤。
59.本发明的有益效果是：本发明基于遥感图像的兴趣区域边缘，获得边缘保护区域，对边缘保护区域内的待插值像素点进行分级，并根据待插值像素点的位置使用不同的方法进行分级插值。在保持兴趣区域的原有信息的同时增强边缘的对比度，更便于兴趣区域目视判读等操作。
附图说明
60.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
61.图1为本发明实施例1提供的一种高空间分辨率遥感图像的处理方法流程示意图；
62.图2为本发明实施例1提供的一种高空间分辨率遥感图像的处理方法中步骤5的流程框图；
63.图3为本发明实施例1提供的一种高空间分辨率遥感图像的处理方法中步骤6的流程框图；
64.图4为本发明实施例2提供的一种高空间分辨率遥感图像的处理方法流程示意图；
65.图5为本发明实施例2提供的一种边缘保护区域示意图；
66.图6为本发明实施例2提供的一种与待插值像素点最相邻且与边缘曲线相邻的像素点示意图。
具体实施方式
67.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
68.实施例1
69.本发明实施例提供一种高空间分辨率遥感图像的处理方法，如图1所示，包括：
70.s1：获取高空间分辨率遥感图像的兴趣区域。
71.其中，遥感图像的空间分辨率，是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小。
72.s2：利用兴趣区域的各边缘像素点的梯度大小获得兴趣区域的边缘保护区域。
73.其中，根据每个边缘像素点对应的边缘保护区域的宽度获得兴趣区域的边缘保护区域。
74.s3：获取边缘保护区域中的待插值像素点，利用待插值像素点属于边缘像素点的最终可能性确定出各待插值像素点的插值运算顺序，利用各待插值像素点的插值运算顺序获取第一级插值中的待插值像素点。
75.其中，待插值像素点属于边缘像素点的最终可能性越大，越优先插值运算。
76.s4：对第一级插值中的待插值像素点是否位于兴趣区域内或兴趣区域外进行判断。
77.其中，利用待插值像素点与任意一个兴趣区域像素点之间的线段对待插值像素点的位置进行判断。
78.s5：对兴趣区域外的第一级插值中的待插值像素点进行边缘引导插值运算，如图2所示：
79.s501：当兴趣区域外的第一级插值中的待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数大于0时，则利用该待插值像素点的8邻域内边缘像素点对插值的权重和8邻域内非边缘像素点对插值的权重对待插值像素点进行边缘引导插值运算。
80.其中，对于待插值像素点的插值，主要考虑的是其余边缘像素点对其的影响。
81.s502：当兴趣区域外的第一级插值中的待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数等于0时，则利用第一类插值计算点第一权重、第二类插值计算点第一权重、第三类插值
计算点第二权重和第四类插值计算点第二权重对待插值像素点进行边缘引导插值运算。
82.其中，需要通过插值增加垂直边缘方向的对比度。
83.s6：对兴趣区域内的第一级插值中的待插值像素点进行边缘引导插值运算，如图3所示：
84.s601：当兴趣区域内的第一级插值中的待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数大于0时，则利用与该待插值像素点最相邻且与兴趣区域边缘曲线最相邻的4个像素点的权重和与该待插值像素点最相邻的其余4个像素点的权重对待插值像素点进行边缘引导插值运算。
85.其中，对于兴趣区域内的待插值像素点，需要在保证图像信息的基础上，增加其与边缘的对比度。
86.s602：当兴趣区域内的第一级插值中的待插值像素点的8邻域内边缘像素点的个数等于0时，则利用最大插值效果对应的尺寸下的邻域窗口内边缘像素点的权重和非边缘像素点的权重对待插值像素点进行边缘引导插值运算。
87.其中，利用不同尺寸的邻域窗口在插值前后窗口内像素点的灰度值均值和方差计算得到该尺寸下的邻域窗口的插值效果。
88.s7：重复步骤s4-s6，对边缘保护区域内其它待插值像素点进行边缘引导插值运算。
89.其中，按照插值运算顺序对边缘保护区域内其它待插值像素点进行边缘引导插值运算。
90.s8：对不属于边缘保护区域的待插值像素点进行线性插值运算，完成所有待插值像素点的插值运算，对完成插值运算处理后的高空间分辨率遥感图像进行存储。
91.其中，由于经过插值运算后的图像，其数据量很大，所以需要选择合适的方法和存储介质进行存储。
92.本实施例的有益效果是：本实施例基于遥感图像的兴趣区域边缘，获得边缘保护区域，对边缘保护区域内的待插值像素点进行分级，并根据待插值像素点的位置使用不同的方法进行分级插值。在保持兴趣区域的原有信息的同时增强边缘的对比度，更便于兴趣区域目视判读等操作。
93.实施例2
94.本实施例的主要目的是：利用边缘检测获得扩散后的边缘保护区域，对边缘保护区域内的待插值像素点进行自适应的边缘引导插值。
95.针对遥感图像，基于兴趣区域的遥感图像放大时，由于边缘对人眼知觉系统的视觉重要性，边缘附近像素点的插值对兴趣区域的目视判读等应用影响较大。
96.本发明实施例提供一种高空间分辨率遥感图像的处理方法，如图4所示，包括：
97.步骤1、获取遥感图像的兴趣区域。
98.获取遥感图像，一般遥感图像主要为卫星遥感图像和无人机遥感图像。卫星遥感图像需要专业正规的网站下载获得，无人机遥感图像可以通过直接拍摄获得，或者专业网站下载。
99.对于遥感图像，使用的过程主要是针对兴趣区域进行处理。所以首先在获取到原始的遥感图像后，根据实际所需要的兴趣区域的反射波长等信息，在遥感图像中识别出兴
趣区域。
100.由于边缘对人眼知觉系统的视觉重要性，所以基于兴趣区域的遥感图像放大时，对于边缘像素点的插值效果直接影响着对兴趣区域的目视判读。所以本实施例针对兴趣区域边缘，提出一种具有边缘引导性的插值算法，主要获得边缘的插值区域。再根据待插值像素点的特点，划分插值像素点的插值运算顺序，同时对兴趣区域内外的待插值像素点分别进行插值运算。
101.步骤2、获取兴趣区域的边缘保护区域。
102.对遥感图像进行插值运算时，遥感图像放大时会使得遥感图像边缘扩散，传统的插值方法使用线性插值运算，会造成遥感图像边缘出现锯齿和模糊现象，影响遥感图像在特定场景下的使用。
103.所以，需要对遥感图像中的边缘区域进行保护，并使用特定的插值方法进行插值运算，此时借助边缘对比度引导的遥感图像插值思想，首先对边缘区域附近的像素点进行识别保护。
104.获取兴趣区域的边缘保护区域的过程具体如下：
105.首先对原始的遥感图像进行canny边缘检测，获得遥感图像中的所有边缘像素点，根据边缘像素点的对比度进行边缘扩散，获得需要保护的带状边缘区域。
106.获得所有的边缘像素点分别表示为ai，i＝1,2,3
…
n，n表示边缘像素点的个数。遥感图像边缘对比度越高，在插值运算中边缘像素点对插值影响越大，所以需要保护的边缘区域越大。
107.遥感图像边缘的对比度用边缘像素点的梯度的大小表示，已知边缘的扩散程度与边缘的对比度成正比，所以得到兴趣区域需要保护的边缘区域为：
108.bi＝bi*k
109.其中，bi表示兴趣区域第i个边缘像素点的梯度大小，k表示梯度与保护区域大小的系数，为一个常参数，bi表示需要保护的边缘区域的大小，即第i个边缘像素点ai周围需要保护的宽度。对每一个边缘像素点进行计算，获得所有边缘像素点周围的保护区域的宽度，即获得兴趣区域整个需要保护的带状边缘区域。如图5所示，为兴趣区域需要保护的边缘区域，该边缘区域的中心位置为各边缘像素点。
110.步骤3、确定待插值像素点的插值运算顺序。
111.建立直角坐标系，使原始的遥感图像位于坐标系的第一象限。
112.基于兴趣区域放大遥感图像时，对兴趣区域的边缘像素点进行多项式拟合，获得边缘曲线，因为遥感图像中的兴趣区域边缘形状不确定，所以选择不同的拟合单元的个数以及不同的拟合次数多次拟合，获得多段拟合效果最佳的曲线，共同构成兴趣区域的边缘曲线。
113.对边缘保护区域内所有待插值像素点进行分级插值，已插值的像素点可以影响未插值的像素点的插值运算。对于待插值像素点cj的插值运算顺序，可以根据待插值像素点cj作为边缘的可能性，越有可能作为边缘，越先进行插值运算。
114.判断边缘保护区域内所有待插值像素点作为边缘像素点的可能性，作为边缘像素点需要距离边缘曲线近，同时，周围的像素点具有一定的对比度。
115.对于待插值像素点cj在与边缘曲线的距离上属于边缘像素点的可能性dj表示为：
[0116][0117]
其中dj表示待插值像素点cj与边缘曲线的最近距离，bj表示待插值像素点cj最邻近的边缘像素点的边缘保护区域的大小，dj越小，待插值像素点cj与边缘曲线的最小距离越小，dj越大，待插值像素点cj作为边缘像素点的可能性越大。
[0118]
因为边缘像素点具有高对比度，同时边缘像素点具有连续性，所以待插值像素点cj周围的像素点同样具有高对比度，即在待插值像素点cj的8邻域中，8邻域像素点的对比度越高，待插值像素点cj作为边缘的可能性越大：
[0119][0120]
其中，sj表示待插值像素点cj的8邻域像素点灰度值的标准差，e
j_max
表示待插值像素点cj的8邻域中灰度值的最大值，sj越大，fj越大，8邻域像素点的对比度越高，待插值像素点cj作为边缘的可能性越大。fj表示待插值像素点cj在对比度上属于边缘像素点的可能性。
[0121]
根据边缘的连续性，一个边缘像素点的8邻域内，至少存在两个边缘像素点，所以，对于待插值像素点cj作为边缘像素点时，其8邻域内边缘像素点的个数越多，待插值像素点cj越有可能为边缘像素点。
[0122][0123]
其中nj表示8邻域内边缘像素点的个数，nj越大，lj越大，待插值像素点cj作为边缘像素点的可能性越大。lj表示待插值像素点cj在连续性上属于边缘像素点的可能性。
[0124]
所以，获得待插值像素点作为边缘像素点的可能性hj为：
[0125][0126]
其中，ω1，ω2，ω3分别表示待插值像素点cj与边缘曲线的距离、待插值像素点cj的8邻域像素点的对比度、待插值像素点cj的8邻域内边缘像素点的个数对待插值像素点cj作为边缘像素点的影响因子，且ω1+ω2+ω3＝1，dj的影响程度较大，所以设置ω1＝0.6，ω2＝0.2，ω3＝0.2。表示待插值像素点cj与边缘曲线的距离超过时，dj对边缘像素点的判断影响较大；时，为防止dj较小时对边缘像素点的判断错误，对待插值像素点cj的8邻域的对比度以及8邻域内边缘像素点个数的影响降低比例，kp表示降低比例的幅度，一般设置kp＝2。
[0127]
根据待插值像素点作为边缘的可能性，分级进行插值。待插值像素点作为边缘的可能性越大，越优先插值。首先对待插值像素点cj作为边缘的可能性hj进行归一化处理，使得hj分布在区间[0,1]上，并对归一化后的hj按照从大到小的方式排序，此时设置分级插值的个数为k，k的具体值根据实际需要设置。至此，确定待插值像素点的插值运算顺序。
[0128]
基于兴趣区域放大遥感图像时，主要保护兴趣区域的信息，同时增加边缘与兴趣
区域外的对比度，所以，需要判断待插值像素点的位置，对于兴趣区域内外的点，分别进行插值运算。
[0129]
对于待插值像素点cj，已知兴趣区域的像素点，所以连接待插值像素点cj与任意一个兴趣区域像素点，获得线段gj，判断线段gj是否与兴趣区域的边缘曲线相交，当存在交点时，判断待插值像素点cj位于兴趣区域外侧，当不存在交点时，判断待插值像素点cj位于兴趣区域内。
[0130]
步骤4、对兴趣区域外的待插值像素点进行插值。
[0131]
对于兴趣区域外的待插值像素点cj，需要进行插值使得边缘与兴趣区域的对比度增加。
[0132]
在待插值像素点cj的8邻域内进行分析，首先获得待插值像素点cj的8邻域内边缘像素点的个数为xj，xj》0时，判断该待插值像素点cj靠近兴趣区域的边缘，此时需要考虑边缘对插值的影响，当xj＝0时，需要通过插值增加垂直边缘方向的对比度。
[0133]
当xj》0时，进行下列插值运算：
[0134]
根据边缘的连续性，确定当前待插值像素点cj可能作为边缘像素点。已知在一个边缘像素点的8邻域内，至少存在两个边缘像素点，以保证边缘的连续性，对于边缘像素点的插值，主要考虑的是其余边缘像素点对其的影响。
[0135]
已知当前待插值像素点cj的8邻域内边缘像素点有xj个，所以边缘像素点对插值的权重为则待插值像素点cj的8邻域内非边缘像素点对插值的权重为
[0136]
当xj＝0时，进行下列插值运算：
[0137]
连接待插值像素点cj到最近的边缘曲线得到直线lj，根据直线lj方向和直线lj的垂直方向对待插值像素点cj进行插值运算。
[0138]
直线lj方向表示边缘灰度值变化方向，所以在插值的过程中，需要增强直线lj方向的对比度。此时对于待插值像素点cj分别考虑两个方向的像素点对其插值的影响，分别确定其影响程度，根据两个方向的影响程度确定插值运算的权重，再进行插值运算。
[0139]
在直线lj方向与直线lj的垂直方向上，分别选择4个兴趣区域外的像素点，作为影响待插值像素点cj插值的像素点，此时8个像素点中距离待插值像素点cj最近的4个像素点为第一类插值计算点，剩余4个像素点作为第二类插值计算点，因为越靠近待插值像素点cj的像素点，对待插值像素点cj的影响程度越大，所以给定第一类插值计算点第一权重α1，第二类插值计算点第一权重α2，并且α1》α2。
[0140]
为增强边缘对比度，即在插值的过程中增加直线lj方向像素点的对比度，此时，对于直线lj方向上的像素点与待插值像素点cj的相近性更低，直线lj的垂直方向上的像素点与待插值像素点cj的相近性更好，此时，对8个像素点中属于直线lj方向上的像素点给定第三类插值计算点第二权重β1，属于直线lj的垂直方向上的像素点给定第四类插值计算点第二权重β2，并且β1》β2。
[0141]
此时，获得影响待插值像素点cj插值的像素点的权重，通过加权运算，对待插值像素点cj进行插值。
[0142]
步骤5、对兴趣区域内的待插值像素点进行插值。
[0143]
对于兴趣区域内的待插值像素点cj，需要在保证图像信息的基础上，增加其与边
缘的对比度。首先进行待插值像素点cj的8邻域运算，在8邻域内当xj》0时，即8邻域内存在边缘像素点，此时，待插值像素点cj贴近边缘曲线，此时考虑贴近于边缘曲线的像素点，为保护边缘的完整性与对比度，获取与待插值像素点cj最相邻的4个与边缘曲线相邻的像素点，将其应用于待插值像素点cj的插值运算，给定权重γ1，同时再选择待插值像素点cj最近的4个像素点进行插值运算(与固定的窗口运算相比，更加贴近于兴趣区域边缘的形状，如图6所示)，给定权重为γ2。因为待插值像素点cj位于兴趣区域，所以保证原有信息的完整性更重要，所以设置γ2》γ1。
[0144]
当xj＝0时，位于兴趣区域内部的待插值像素点cj需要最大程度的保持图像原有信息的基础上，增加与边缘的对比度。首先连接待插值像素点cj到最近的边缘曲线，得到直线lj，直线lj方向与其垂直方向确定一个kl*kl的邻域窗口，该邻域窗口以待插值像素点cj为邻域窗口的中心点，kl∈[3,5]。在计算邻域窗口内获得位于兴趣区域内的非边缘像素点和边缘像素点，分别给定权重δ1,δ2，为保持兴趣区域原有的信息，设置δ1》δ2。
[0145]
以不同的邻域窗口大小进行插值运算，获得插值前后邻域窗口内的像素点灰度值的方差分别为mseq，mseh，灰度值均值分别为uq，uh，为保持原图像的信息，需要插值前后邻域窗口内像素点的均值与方差变化较小，所以不同大小邻域窗口插值的效果表示为：
[0146][0147]
其中|u
q-uh|表示插值前后邻域窗口内像素点灰度值均值的差异，|u
q-uh|越小插值越好；同时表示插值前后邻域窗口内像素点灰度值的方差的一致性，一致性越大，差值效果越好。所以获得最终的插值效果q，q越大插值效果越好。
[0148]
根据不同的邻域窗口大小，获得对应的插值效果，选择q最大对应的邻域窗口进行插值。
[0149]
根据上述方法，对边缘保护区域内的所有待插值像素点进行插值。
[0150]
对边缘保护区域内的所有待插值像素点插值完成以后，对其它待插值像素点采用线性插值技术直接进行插值。
[0151]
步骤6、对处理后的遥感图像进行存储。
[0152]
由于经过插值运算后的图像，其数据量很大，所以需要选择合适的方法和存储介质进行存储。
[0153]
根据现有的存储介质的特点，选择使用闪存(flash芯片)作为介质的固态硬盘进行数据的存储，数据容量大，内部结构简单，读写速度更快。
[0154]
本实施例的有益效果是：本实施例基于遥感图像的兴趣区域边缘，获得边缘保护区域，对边缘保护区域内的待插值像素点进行分级，并根据待插值像素点的位置使用不同的方法进行分级插值。在保持兴趣区域的原有信息的同时增强边缘的对比度，更便于兴趣区域目视判读等操作。
[0155]
实施例3
[0156]
本发明实施例提供一种高空间分辨率遥感图像的处理系统，包括采集单元、处理单元、计算单元和存储单元：
[0157]
所述采集单元，计算机首先获取高空间分辨率遥感图像，然后根据实际所需要的兴趣区域的反射波长等信息，在图像中识别出兴趣区域；
[0158]
所述处理单元，计算机根据采集单元获取的兴趣区域获得边缘保护区域；根据边缘保护区域中待插值像素点的特征获取待插值像素点作为边缘像素点的可能性；进而根据待插值像素点作为边缘像素点的可能性确定待插值像素点的插值运算顺序；
[0159]
所述计算单元，计算机对边缘保护区域中各待插值像素点位于兴趣区域内或兴趣区域外进行判断，然后根据处理单元确定的插值运算顺序对边缘保护区域中处于兴趣区域内外的待插值像素点采用不同的边缘引导插值运算方法；最后对不属于边缘保护区域的待插值像素点进行线性插值运算，获取插值处理后的高空间分辨率遥感图像；
[0160]
所述存储单元，计算机对计算单元获取的插值处理后的高空间分辨率遥感图像进行存储。
[0161]
本实施例的有益效果是：本实施例基于遥感图像的兴趣区域边缘，获得边缘保护区域，对边缘保护区域内的待插值像素点进行分级，并根据待插值像素点的位置使用不同的方法进行分级插值。在保持兴趣区域的原有信息的同时增强边缘的对比度，更便于兴趣区域目视判读等操作。
[0162]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。