[发明专利]一种CCD原始图像的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及，特别是一种CCD原始图像的处理方法。

背景技术

遥感是通过对反映地物电磁波辐射水平的灰度信息的处理分析与解译来进行地物识别和专题研究的。由于遥感成像过程中各种因素(例如，卫星速度变化、大气与地物反射与发射电磁波的相互作用、随机噪声等)的影响，实际的图像灰度值并不完全是地物辐射电磁波能量大小的反映，其中还包含着上述因素作用的结果，因此在进行遥感图像处理前，还需要进行校正处理(图像恢复处理)以消除上述因素的影响。这些处理习惯上称为预处理。

卫星遥感图像预处理主要目的是消除两大类影响：即遥感图像的辐射失真和遥感图像的几何畸变。遥感数字图像必须经过几何畸变处理(包括几何粗校正与几何精校正)、图像的辐射校正、噪声压制处理等预处理后，才能根据实际问题的需要进行其它的专门处理(例如图像的增强处理和图像的分类处理)。

预处理是图像处理中的一大类技术，通常意义上的预处理主要包含以下内容：

1、辐射量校正：遥感的目的是利用遥感传感器有效地收集来自地物的电磁波辐射能量，然而由于电磁波在大气中的传输和传感器的测量过程中，受到遥感传感器本身灵敏特性、地物光照条件(如太阳高度角及地形变化等)以及大气作用等的影响，遥感传感器的测量值与地物实际的光谱、辐射率是不一致的，测量值存在着辐射失真。为了正确的评价地物的电磁波辐射特征，需要消除这些失真的影响，即进行辐射量校正处理。根据辐射失真的原因对遥感图像进行辐射校正处理可采取四种方法，见图1，即传感器校正、太阳高度角和地形引起的畸变校正以及大气散射校正。

2、系统几何校正：遥感图像在其成像过程中发生几何变形是难以避免的，引起遥感图像几何畸变的因素有三个方面，即传感器方面的原因、遥感平台(卫星)方面的原因以及地球本身的原因。

图像预处理，就是消除在成像过程中，卫星的运行、地球的自转和曲率探测器性能指标、扫描系统的控制精度、图像数据截获、卫星姿态等各种因素对图像数据造成的畸变和条纹，将卫星获取的地面数据尽可能地还原成“真实”的地面图像数据。预处理的内容主要包括数据清洗、相对辐射校正、辐射定标和系统几何校正四部分。

现有的技术方法往往是针对某一种缺陷设计的方法，并不够系统，不能够系统的解决图像中所存在的问题以用于实际生产中；其次，现有的技术方法对图像处理中的某些环节，如图像清洗的各个环节处理的不是很好。

发明内容

本发明的目的是要提供一种CCD原始图像的处理方法，针对图像中存在的缺陷，设计相应的数据清洗方法，根据传感器的设计特点，制定图像绝对定标和相对辐射校正方法，消除在成像过程中，卫星的运行、地球的自转和地球曲率以及遥感器等各种因素对图像数据造成的影响。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种CCD原始图像的处理方法，该方法包括以下步骤：

1)收集原始CCD数据，通过CD-ROM读入计算机；

2)收集原始CCD地面均匀景数据，通过CD-ROM读入计算机；

3)收集CCD实验室定标数据，通过CD-ROM读入计算机；

4)收集原始CCD星载定标数据数据，通过CD-ROM读入计算机；

5)用CCD预处理系统的文件打开功能，分别读入地面均匀景图像和星载定标图像，利用系统提供的功能，分别计算每个波段的均匀景和星载定标的相对定标系数；

6)给CCD预处理系统指明实验室定标数据的存放目录，利用系统提供的功能，计算每个波段、每个探测元的增益值和偏移值；

7)通过CCD预处理系统的文件打开功能，读入将要处理的CCD原始数据，并在屏幕上显示图像；

8)观察输入数据的特点，选择需要执行的数据清洗功能；

9)做图像的辐射校正，得到1级产品的图像；

10)做图像的几何校正，输出结果，保存文件，得到2级产品的图像说明文件，并保存到所处理图像的目录。

进一步的，所述步骤8)中的数据清洗包括缺元填补、缺行填补和横条纹去除。

具体地，所述步骤9)中的辐射校正包括以下步骤：

(1)准备好实验室绝对定标数据，计算绝对定标系数，并将结果写成文本文件，存入系统文件目录以便后用；

(2)收集星载定标数据，检查星载定标数据质量，分别计算每个波段的底电平，写入文本文件，存入系统文件目录以便后用；