[发明专利]一种基于在轨分类统计的红外影像ME噪声去除方法

说明书

技术领域

本发明属于航天遥感技术领域，涉及一种遥感红外影像的噪声处理方法。

背景技术

记忆效应(ME，Memory Effect)是光机扫描成像仪所成红外遥感影像的一种条带噪声，例如LANDSAT卫星上的TM的热红外影像、CBERS01卫星上的IRMSS影像。ME噪声主要表现为一景图像中某些扫描条带与其上下扫描条带之间存在整体的灰度差，灰度差可能会随着扫描角度不同而不同，在沿着扫描方向的扫描条带中，景物有明显亮暗突变的位置尤为明显，例如云或海岸线的边界位置，这会严重影响影像的目视效果。

目前可查到的ME噪声去除算法为LANDSAT卫星上的TM热红外影像ME校正方法，该方法的基本原理为：使用系统的脉冲响应函数构建复原滤波器，使用复原滤波器对图像进行复原从而去除ME噪声。使用该方法的前提为确定精确的遥感器系统脉冲响应函数，但是精确的系统脉冲响应函数比较难测得，这对于很多普通的遥感影像用户来说非常困难，所以，此类方法的ME噪声去除很难实现。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有ME噪声去除方法过于依赖精确的遥感器系统脉冲响应函数的问题，提供了一种基于在轨分类统计的红外影像ME噪声去除方法，根据卫星影像自身的辐射信息，使用ME检测模板遍历整幅影像检测ME噪声，对检测到的ME噪声使用迭代的方法进行分类去除，可以在去除红外影像ME噪声的同时保证影像辐射信息的有效性。

本发明的技术解决方案是：一种基于在轨分类统计的红外影像ME噪声去除方法，包括如下步骤：

(1)针对卫星在轨获取的红外原始地物影像，依据影像各像素点的DN值使用K均值算法进行分类，得到K个辐亮度分类区间C₁,C₂,...,C_K；

(2)建立ME检测模板，并利用ME检测模板对原始影像进行遍历，进行匹配检测ME噪声；

所述的ME检测模板其中E为N×M的对角线元素为1其余元素为0的矩阵，N为获取原始地物影像的探测器的像元数，M为1到10的之间的任一正整数；

所述匹配检测ME噪声的方法为：将原始地物影像分成若干个大小为3N×M的子图像块，计算ME检测模板G与各子图像块的相关系数r，当r大于阈值的时候认为该图像块存在ME噪声，

其中，为ME检测模板G的DN均值，是图像块所包括像素点的DN均值，Y(i,j)为子图像块第i行第j列的像素点的DN值，G(i,j)为模板第i行第j列的像素点的DN值，i＝1,2,3,…,3N，j＝1,2,3,…,M；

(3)将步骤(2)得到的存在ME噪声的图像块Y进行分块，使得Y₀，Y₁，Y₂为N×M的矩阵，然后根据存在ME噪声的图像块Y所在的辐亮度分类区间分别进行ME噪声去除，去除方法为：

如果图像块那么去除ME噪声后对应的图像块其中±与C_i对应的ME_i的正负相反；

然后判断图像块Y′是否同时满足如下两个最优条件：1)2)|y′₁-y′₀|>0，|y′₁-y′₂|>0；如果满足则进入下一步；否则令Y＝Y′，并再次进行ME噪声去除，直至最后一次得到的图像块Y′同时满足两个最优条件后进入下一步；