[發(fā)明專利]基于同質(zhì)化處理的光學(xué)遙感圖像非勻質(zhì)云層判別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310024473.0
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103093241A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳亮;龍騰;龐楓騫;畢福昆
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/54
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;高燕燕

1.一種基于同質(zhì)化處理的光學(xué)遙感圖像非勻質(zhì)云層判別方法，其特征在于，包括下列步驟：

第一步：計(jì)算云的自適應(yīng)門限：讀入待判別圖像，然后利用邊緣改進(jìn)的最大間類差法OTSU進(jìn)行全局閾值處理，從而得到云的自適應(yīng)門限；

第二步：提取兩幅典型二值圖：利用第一步得到的云的自適應(yīng)門限對待判別圖像進(jìn)行二值化，得到云二值圖；利用設(shè)定的海的固定亮度門限和Sobel邊緣門限，對待判別圖像進(jìn)行二值化，得到海二值圖，將云二值圖和海二值圖進(jìn)行融合，得到云海二值圖；

第三步：獲得云的位置標(biāo)記圖：對第二步得到的云海二值圖既膨脹又腐蝕，對海二值圖只進(jìn)行膨脹，然后利用處理后的兩幅圖得到云的位置標(biāo)記圖；

第四步：對待判別圖像進(jìn)行同質(zhì)化處理：根據(jù)第三步得到的云的位置標(biāo)記圖，對待判別圖像中的非云像素進(jìn)行灰度補(bǔ)償，從而使非勻質(zhì)云變?yōu)閯蛸|(zhì)云；

第五步：特征提取及歸一化：對第四步同質(zhì)化處理后的圖像提取灰度、紋理和邊緣這些針對勻質(zhì)厚云提取的特征，然后對特征進(jìn)行歸一化；

第六步：利用支持向量機(jī)進(jìn)行判決：利用預(yù)先訓(xùn)練得到的模型，配合支持向量機(jī)的判決函數(shù)對第五步的歸一化特征進(jìn)行多分類，得到同質(zhì)化處理后的判決結(jié)果，至此整個(gè)過程結(jié)束。

2.如權(quán)利要求1所述的基于同質(zhì)化處理的光學(xué)遙感圖像非勻質(zhì)云層判別方法，其特征在于，第二步中對待判別圖像提取兩幅典型二值圖采用下述方法：

步驟21）提取海二值圖：首先利用Sobel的模板對待判別圖像進(jìn)行濾波，得到待判別圖像對應(yīng)的邊緣信息圖，然后選定灰度門限和Sobel邊緣門限，當(dāng)待判別圖像中像素位置的灰度值和邊緣值都小于對應(yīng)門限，則這個(gè)像素被認(rèn)為是海，對其置1標(biāo)記，這樣海二值圖就此得到；

步驟22）提取云二值圖：當(dāng)待判別圖像中像素亮度大于第一步提取的云的自適應(yīng)門限，則這個(gè)像素被認(rèn)為是云，對其置1標(biāo)記，這樣云二值圖就此得到；

步驟23）融合后得到云海二值圖：云二值圖和海二值圖中只要其中任一幅圖中對應(yīng)像素被置1，就標(biāo)記為1，就得到了云海二值圖，然后丟棄上述的云二值圖，保留上述的海二值圖，至此，云海二值圖和海二值圖的提取過程結(jié)束。

3.如權(quán)利要求1或2所述的基于同質(zhì)化處理的光學(xué)遙感圖像非勻質(zhì)云層判別方法，其特征在于，第三步中利用腐蝕膨脹的方法獲得云的位置標(biāo)記圖具體包括以下步驟：

步驟31）對云海二值圖進(jìn)行腐蝕膨脹：對第二步中得到的云海二值圖先膨脹再進(jìn)行腐蝕，膨脹半徑大于腐蝕半徑，得到膨脹腐蝕后的云海二值圖；

步驟32）對海二值圖進(jìn)行膨脹：對得到的海二值圖只膨脹不腐蝕，膨脹半徑選取所述腐蝕半徑，得到膨脹后的海二值圖；

步驟33）做差后得到云的標(biāo)記圖：對膨脹腐蝕后的兩幅圖，掃描各個(gè)像素點(diǎn)，當(dāng)云海二值圖中標(biāo)記為1，海的二值圖的標(biāo)記也為1，將位置標(biāo)記圖中的這個(gè)位置0，其他位置按照云海二值圖賦值，這時(shí)位置標(biāo)記圖里面標(biāo)記為1的位置被認(rèn)為是云的位置，至此本過程結(jié)束。

4.如權(quán)利要求1或2所述的基于同質(zhì)化處理的光學(xué)遙感圖像非勻質(zhì)云層判別方法，其特征在于，第四步中對待判別圖像中的非云像素進(jìn)行灰度補(bǔ)償具體為：

按照云的位置標(biāo)記圖中標(biāo)記為1的位置逐個(gè)掃描，當(dāng)發(fā)現(xiàn)像素點(diǎn)的灰度小于所述云的自適應(yīng)門限，則認(rèn)為該像素點(diǎn)需要灰度補(bǔ)償，補(bǔ)償方法是該點(diǎn)像素的灰度和云的自適應(yīng)門限求均值，作為補(bǔ)償后該像素點(diǎn)的灰度。