[发明专利]基于泊松融合+直方图匹配的高分四号多光谱遥感影像中舰船目标的仿真方法及系统

权利要求书

1.一种基于泊松融合+直方图匹配的高分四号多光谱遥感影像中舰船目标的仿真方法，其特征在于：所述方法具体过程为：

步骤一、从高分二号多光谱的遥感影像中裁剪出感兴趣的五波段目标影像并确定裁剪出目标影像的目标类型；

步骤二、对步骤一中裁剪出的五个波段目标影像分别进行下采样，得到高分二号下采样后的五个波段图像；

步骤三、从待添加仿真目标的高分四号多光谱遥感影像中选择并裁剪出一幅参考目标的五波段图像；

步骤四、将步骤二中高分二号下采样后的五个波段图像按照波长的对应关系分别与高分四号的参考目标的五波段图像进行直方图匹配，得到处理后的高分二号多光谱的目标图；

步骤五、在待添加仿真目标的高分四号多光谱影像中选择仿真目标的位置作为待添加目标的区域，，采用泊松融合算法将步骤四处理后的高分二号多光谱目标图添加至高分四号多光谱影像中选择的仿真目标的位置，得到添加仿真目标的高分四号多光谱影像；

所述步骤五中在待添加仿真目标的高分四号多光谱影像中选择仿真目标的位置作为待添加目标的区域，采用泊松融合算法将步骤四处理后的高分二号多光谱目标图添加至高分四号多光谱影像中选择的仿真目标的位置，得到添加仿真目标的高分四号多光谱影像；具体过程为：

将步骤四处理后的高分二号多光谱的目标图与待添加仿真目标的高分四号多光谱影像按照波段对应关系分为五组；

步骤五一、对于第一组，对步骤四处理后的高分二号多光谱目标图和待添加仿真目标的高分四号多光谱影像的背景图分别求解图像的梯度场；

步骤五二、将背景图中待添加目标的区域的梯度场用目标图的梯度场替换，并计算替换后背景图的散度场；

步骤五三、根据散度值与像素值的关系，求解泊松方程，得到目标图在背景图中的像素值；

将这些像素值放入背景图中，即可得到添加了目标图的仿真结果图；

步骤五四、对剩余四组分别执行步骤五一至五三，即得到添加了舰船目标的高分四号多光谱遥感影像图；

所述步骤五一中对于第一组，对步骤四处理后的高分二号多光谱目标图和待添加仿真目标的高分四号多光谱影像的背景图分别求解图像的梯度场，计算公式为：

dx(i,j)＝I(i+1,j)-I(i,j)

dy(i,j)＝I(i,j+1)-I(i,j)

其中，dx(i,j)表示图像在(i,j)位置水平方向的梯度，dy(i,j)表示图像在(i,j)位置垂直方向的梯度，I表示图像的像素值，(i,j)为像素的位置坐标；

所述步骤五二中将背景图中待添加目标的区域的梯度场用目标图的梯度场替换，并计算替换后背景图的散度场；具体过程为：

利用梯度场计算散度场，计算公式如下：

div(i,j)＝dx(i+1,j)-dx(i,j)+dy(i,j+1)-dy(i,j)

将背景图中待添加目标的区域的梯度场用目标图的梯度场替换，并计算替换后背景图的散度场；

所述将背景图中待添加目标的区域的梯度场用目标图的梯度场替换，并计算替换后背景图的散度场，替换后背景图的散度场的计算公式为：

其中，div_c1～div_c8为背景图中与待添加目标区域相接位置的散度值，div_x为目标图位置的散度值；

所述步骤五三中根据散度值与像素值的关系，求解泊松方程，得到目标图在背景图中的像素值；

将这些像素值放入背景图中，即可得到添加了目标图的仿真结果图；具体过程为：

根据五二中得到的散度场，当前已知的变量值有：

其中，c₁～c₈为背景图中对应位置的像素值，div_x为步骤五二中目标图的散度值，根据散度值与像素值的关系，求解泊松方程，得到目标图在背景图中的像素值；

将这些像素值放入背景图中，即可得到添加了目标图的仿真结果图；

所述根据散度值与像素值的关系，求解泊松方程，得到目标图在背景图中的像素值；

将这些像素值放入背景图中，即可得到添加了目标图的仿真结果图；具体过程为：

散度值与像素值的关系为：

div(i,j)＝[I(i-1,j)+I(i,j-1)+I(i,j+1)+I(i+1,j)]-4I(i,j)

泊松方程为：

其中x为目标图在背景图中的像素值，求解上述泊松方程，即可得到目标图在背景图中的像素值，将这些像素值放入背景图中，即可得到添加了目标图的仿真结果图。