[发明专利]一种区域无云影像合成方法

说明书

本发明提供了一种直接合成目标区域无云影像的方法，包括步骤：根据待合成影像范围得到最终合成影像覆盖范围，并创建一个同样大小的模板影像和合成多光谱影像，并将像元值初始化；依次对合成多光谱影像每个像素依据无云影像影优先、相似性高影像优先的规则进行填充，并将影像编号记录在模板影像。根据模板影像记录的信息对合成后的无云影像以羽化宽度矩形范围内各影像编号出现的次数为权重对每一个像素做羽化，最终直接得到具有辐射一致的区域无云影像。本发明适用于有云覆盖的数字正射影像直接合成目标区域的无云影像，解决厚云遮挡不能直接获取目标区域无云影像的问题。

技术领域

本发明属于摄影测量与遥感影像处理领域，特别涉及一种区域无云影像合成方法。

背景技术

遥感影像被广泛的应用于陆地观测领域，然而成像时厚云的存在导致覆盖区域信息缺失，影像质量退化，影响影像的解译精度，因此厚云去除是遥感影像处理及遥感制图的重要步骤。

用于视频图像生成全景图的流形方法可以尽可能的保证合成影像内部的辐射一致性，但是由于卫星影像不具有视频图像在时空上的连续性，该方法难以适应。因此本方法针对卫星数据改进了流形方法用于直接合成区域无云影像。同时，对于异构景观该方法在合成后影像内部存在明显的拼接缝，并且由于云层细碎且形状不规则导致图斑与图斑之间的拼接缝异常复杂，传统的拼接缝消除方法难以适应。因此本发明方法在改进流形方法合成卫星数据无云影像的基础上，提出一种基于面积的拼接缝消除方法，解决合成无云影像后留下的复杂拼接缝问题，最终得到具有良好视觉一致性的区域无云影像。

发明内容

为了获得良好视觉一致性的区域无云影像，解决合成无云影像后留下的复杂拼接缝问题，本发明所采用的技术方案是：一种区域无云影像合成方法，包括以下步骤：

步骤1，确定每幅待合成影像I_i及其对应的云检测结果影像I'_i，其中i＝1,2,...,n，所述云检测结果影像I'_i为二值影像；

步骤2，根据每幅待合成影像I_i的左上角和右下角的地理坐标，确定最终合成结果的覆盖范围，并创建一个同样大小的模板影像以及合成影像，同时将像元值初始化为0；

步骤3，根据合成影像左上角第一个像素的地理位置，在待合成影像中选出在该地理位置具有唯一灰度值覆盖的影像，以影像编号和灰度值分别填充到模板影像、合成影像对应位置；

步骤4，对于下一个待填充的位置点，根据地理位置在待合成影像中寻找对该位置有灰度值覆盖的影像序列，并根据对应的云检测结果影像将影像序列分为有云覆盖和无云覆盖两类；从无云覆盖的影像中挑选在待填充点处周边像素最相似的影像，将影像编号填充到模板影像，将灰度值填充到合成影像；

步骤5，重复步骤是4，直至合成影像上每一个像元都被填充，得到合成的目标区域的无云影像和记录了合成影像每个像元来源的模板影像；

步骤6，设定羽化宽度，根据模板影像记录的信息对合成后的无云影像，以羽化宽度矩形范围内各影像编号出现的次数为权重对每一个像素做羽化；

所述步骤6的实现方式如下，

设拼接缝羽化的宽度为w，从行列号为(w/2，w/2)开始到(Rows-w/2,Cols-w/2)结束，对每一个像素做羽化处理，其中Rows、Cols为模板影像或者合成影像的行数和列数；

步骤6.1，以待羽化点(i，j)为中心，以羽化宽度为边长确定矩形区域，统计出现的像元来源的影像编号i₁、i₂、…、i_q及其对应的像素个数n_i1、n_i2、….、n_iq；