[发明专利]基于色彩特征的无云MODIS遥感图像生成方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术，尤其涉及基于色彩特征的无云MODIS遥感图像生成方法及系统。

背景技术

MODIS遥感图像是由搭载在TERRA和AQUA两颗卫星上的MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer，中分辨率成像光谱仪）传感器生成的遥感图像，它在环境、气象、海洋等领域被广泛应用。但是由于MODIS遥感图像中存在大量的云噪声，这对MODIS遥感图像的应用产生了很大的影响。云作为一种常见的自然现象，具有不可预测，变幻莫测等特点，任何时相得到的MODIS遥感图像都有可能遇到云层，从而影响图像的质量。因此，为了更加全面的获取MODIS遥感图像中的信息，生成无云的遥感图像显得非常重要。

目前，无云MODIS遥感图像的生成主要是由多时相遥感图像融合生成的，多时相遥感图像有不同的光谱特性，图上的云不可能完全重合，综合不同时相的图像的无云区域，可以生成无云的融合图像。马慧云等提出基于灰度值的最小值替代的图像融合方法，但生成的无云图像色调单一，并损失一些细节信息。郑战辉等提出小波分解的图像融合方法，首先将参与融合的多时相图像使用地面控制点进行几何校正，之后将多光谱图像的RGB波段转换为IHS组合，再进行图像的直方图匹配，最后利用加法小波分解算法进行图像的融合。王惠等提出利用多项式改正去云融合算法,将另一幅图像纠正到基准图像上，以达到去除云的目的。该方法系数的确定存在一定的困难，而且配准地物参考点的数量取决于多项式系数，若目标区域的云分布较多时，多项式改正去云的图像配准工作量就比较大。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供基于色彩特征的无云MODIS遥感图像生成方法及系统，旨在解决如何利用MODIS遥感图像在HIS空间中的色彩特性，将多幅不同时段的MODIS遥感图像数据融合成为一幅无云图像的问题。

本发明是这样实现的，基于色彩特征的无云MODIS遥感图像生成方法，所述无云MODIS遥感图像生成方法包括以下步骤：

S1：提取n幅MODIS遥感图像的亮度分量集合和饱和度分量集合；

S2：根据所述亮度分量集合提取非云像素矢量集合；

S3：根据亮度分量和饱和度分量构造饱和度和亮度的加权累积距离，所述加权累积距离对应的颜色矢量与所述非云像素矢量集合进行融合，生成无云MODIS遥感图像。

进一步地，所述亮度分量集合和所述饱和度分量集合的提取包括以下步骤：

S101：将一幅MODIS遥感图像f表示为f={b₁,b₂,...,b₃₆}，其中b₁,b₂,...,b₃₆为f的36个单波段图像，设n幅MODIS遥感图像集合F表示为F={f₁,f₂,...,f_n}，其中f₁,f₂,...,f_n为包含同一经纬度范围的MODIS遥感图像；

S102：从所述n幅MODIS遥感图像集合F的图像f_h中取出3个单波段图像b_i,b_j,b_k，其中，f_h为F中的任一MODIS遥感图像，i、j、k分别为从1至36中任意一整数，通过下式获取f_h的亮度分量、饱和度分量和色度分量，