[发明专利]一种基于缨帽变换的遥感影像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及遥感影像处理技术领域，特别涉及一种基于缨帽变换的遥感影像处理方法。

背景技术

缨帽变换(又称KT变换)是遥感影像多光谱波段的一种线性变换，减少波段相关性引起的数据冗余的同时提供具有物理特征(如植物生长、土地变化等)的信息。众多科学研究表明：缨帽变换可用于提高制图和分类精度、估算森林的年龄、森林干扰、森林火灾预测和评估、灌溉类植物的变动等。缨帽变换实质上是一种特殊的主成份分析，和主成分分析不同的是其转换系数是固定的，因此它独立于单个影像，不同影像产生的物理特征可以互相比较。但是它依赖于传感器，因此其转换系数对每种传感器是不同的。自从1976年Kauth提出了Landsat MSS的缨帽变换系数以来，一系列传感器的缨帽变换系数相继被提出，如Landsat TM，Landsat ETM+，IKONOS，MODIS等。

发明内容

为了克服现有的遥感影像处理方法的影像物理特征提取限制，本发明提供一种提取影像物理特征的基于缨帽变换的遥感影像处理方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于缨帽变换的遥感影像处理方法，所述处理方法包括以下步骤：

(1)选取具有代表性的至少10幅的遥感影像，进行辐射定标以及大气校正，获取实际地表反射率；

(2)分别计算各幅遥感影像的主成份变换系数，通过最小二乘法对主成份变换系数进行拟合，得到一个新的系数，即初始轴；

(3)对初始轴旋转设定角度，得到缨帽变换系数轴，所述旋转方法：基于TM缨帽变换特征，从每幅影像上分别选取设定数量样点，通过目视解译对初始轴旋转，旋转后样点的分布与TM缨帽变换特征相同；

(4)根据步骤(3)所得到的缨帽变换系数，对多光谱遥感影像进行线性变换，得到变换后图像结果。

进一步，在步骤(1)中，获取实际地表反射率过程为：

①计算入瞳辐亮度：

L=(LMax-KMinDNMax-DNMin)(DN-DNMin)+LMin]]>

式中：L：入瞳辐亮度；

DN：遥感影像灰度值；

DN_Min：影像最小灰度值；

DN_Max：影像最大灰度值；

L_Min：影像最小灰度值对应的入瞳辐亮度；

L_Max：影像最大灰度值对应的入瞳辐亮度；

②计算大气顶层反射率：

ρtoa=π×L×D2E×cosθ]]>

式中：ρ_toa：大气顶层反射率；

π：数学常数≈3.14159；

L：入瞳辐亮度；

D：日地距离；

E：外太空大气顶层太阳辐射；

θ：太阳天顶角；

③采用6S模型进行大气校正