[发明专利]一种基于色彩复原及增强的遥感图像处理方法

说明书

本发明根据卫星载荷波段设置、在轨运行状态、成像条件及地物情况，结合应用要求提出一种色彩增强的陆地卫星遥感图像处理方法，经合理加载近红外波段信息，为图像目视解译和应用奠定基础。针对上述色彩复原及增强处理，通过科学设定参数保证了图像的亮度和清晰度符合目视效果，特别是增强植被绿度提升图像视觉效果。

技术领域

本发明涉及一种基于色彩复原及增强的遥感图像处理方法，属于航天遥感图像处理技术领域。

背景技术

遥感图像一旦应用于解译、识别等，图像色彩真实性、鲜艳程度将在较大程度影响最终的应用。卫星载荷的波段设计与应用息息相关，一般而言设置了可见光和近红外波段，全色及近红外、红、绿、蓝四个多光谱波段成为卫星光学载荷的标准配置。由于顾及关注的地物及需要获得足够的信噪比，红、绿、蓝波段与国际照明委员会(CIE)的波段范围及能量比例不一致，因而卫星获取的图像即使完成绝对辐射定标和大气校正，也无法恢复真彩色；其次，大气对蓝波段散射和吸收严重，受到遥感技术水平的制约，早期的SPOT卫星、资源一号02C卫星(ZY1-0C)及CBERS-04卫星没有设置蓝波段，因此从成像机理上将无法获取真彩色图像；此外，某一些场合需要通过色彩增强处理改善目视效果，特别是强调植被的绿度等，进一步展示图像的应用价值。

针对卫星载荷蓝波段缺失无法获取真彩色图像及需要增强某些波段信息等，目前没有通用的算法，或有了推荐算法也无法提供合理的参数，造成通用性差、普适性不强等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于色彩复原及增强的遥感图像处理方法。根据遥感机理，健康植被在红波段和蓝波段为反射谷，在红、蓝波谷之间为绿色反射峰，但峰值较低，从而导致叶片呈现暗绿色；在红波段向长波过渡时反射率急剧增加，在近红外波段逐渐形成一个高台，形成植被基本的光谱特征，有利于对植被的分类、检测。本发明针对遥感卫星的上述情况，根据不同的应用场景，运用波段运算的方法，即在其它波段叠加人眼无法感应的近红外波段信息，复原某些卫星所缺少的蓝波段，还原地物真实光谱特性，适用于复原或增强光学遥感卫星中低太阳高度角季节及植被稀疏图像的色彩表达能力。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种基于色彩复原的遥感图像处理方法，原始遥感图像中绿波段、红波段、近红外波段的亮度值分别为XS1、XS2、XS3，原始遥感图像中不包括蓝波段，将所述原始遥感图像中绿波段的亮度值XS1作为色彩复原后遥感图像中蓝波段的亮度值；色彩复原后遥感图像中绿波段的亮度值为(XS1+XS2+XS3)/3；色彩复原后遥感图像中红波段的亮度值为XS2。

一种基于色彩复原的遥感图像处理方法，原始遥感图像中绿波段、红波段、近红外波段的亮度值分别为XS1、XS2、XS3，原始遥感图像中不包括蓝波段，将所述原始遥感图像中绿波段的亮度值XS1作为色彩复原后遥感图像中蓝波段的亮度值；色彩复原后遥感图像中绿波段的亮度值为XS1*a+XS3*(1-a)；色彩复原后遥感图像中红波段的亮度值为XS2；

式中，a为第一系数，a的取值范围为0.5～1。

一种基于色彩复原的遥感图像处理方法，原始遥感图像中绿波段、红波段、近红外波段的亮度值分别为XS1、XS2、XS3，原始遥感图像中不包括蓝波段，色彩复原后遥感图像中蓝波段的亮度值为b*XS1+c*XS2+d*XS3+e；

式中，b为第一系数，b的取值范围为0.6～0.9；c为第三系数，c的取值范围为-0.2～-0.1；d为第四系数，d的取值范围为-0.2～-0.1；e为第五系数，e的取值范围为10～20。

一种基于色彩增强的遥感图像处理方法，色彩增强前遥感图像中绿波段、红波段、近红外波段、蓝波段的亮度值分别为XS11、XS22、XS33、XS44，色彩增强后遥感图像中绿波段的亮度值为(1-f)XS11+f*XS33；色彩增强后遥感图像中蓝波段的亮度值为XS44；色彩增强后遥感图像中红波段的亮度值为XS22；