[發(fā)明專利]光學(xué)遙感影像云檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710261548.5
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107103295B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康一飛;譚凱;祝憲章;胡曉東;黃方紅;吳菲菲;盧毅;楊正亮
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州中科天啟遙感科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/136;G06T7/155
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 韓飛

1.一種光學(xué)遙感影像云檢測方法，其特征在于，其包括步驟：

獲取待檢測影像的亮度圖：將待檢測影像中為多光譜的影像轉(zhuǎn)換為單波段亮度影像；

粗估亮度雙閾值：根據(jù)無云、含云樣本影像，計算出對應(yīng)的最高、最低亮度閾值；

計算精確亮度閾值：分析待檢測影像直方圖，定性篩選無云影像，對于剩余的含云影像，以粗估的亮度雙閾值為限定條件執(zhí)行基于最大類間方差的計算，得到精確亮度閾值；

云區(qū)形態(tài)學(xué)綜合：對閾值分割后的云區(qū)執(zhí)行“腐蝕-條件膨脹-腐蝕”形態(tài)學(xué)運(yùn)算，消除似云目標(biāo)引起的噪聲點(diǎn)，填充云縫，優(yōu)化云區(qū)輪廓，輸出最終云掩模和含云量；

將多光譜影像轉(zhuǎn)換為單波段亮度影像，通過如下公式實(shí)現(xiàn)：

P_(i,j)＝min[R_(i,j),G_(i,j),B_(i,j)]；

其中，P_(i,j)代表轉(zhuǎn)換后的亮度圖中位于(i,j)的像元的亮度值，R_(i,j),G_(i,j),B_(i,j)分別代表多光譜圖像中位于(i,j)的像元的紅、綠、藍(lán)波段的亮度值；

計算最高、最低亮度閾值，包括步驟：

人工篩選N1張不含云的衛(wèi)星影像，逐張統(tǒng)計影像灰度直方圖，舍棄直方圖位于末端占總數(shù)a1％的像素，記錄末端截斷閾值T_end；將所有T_end按從高到低順序排列，舍棄最高的b1％，記錄剩余的T_end的最大值為高閾值T_L-high；

人工勾選N2個云場景，逐張統(tǒng)計場景影像灰度直方圖，舍棄直方圖位于前端占總數(shù)a2％的像素，記錄前端截斷閾值S_sta；將所有S_sta按從低到高順序排列，舍棄最低的b2％，記錄剩余的S_sta的最小值為低閾值T_L-low；

計算精確亮度閾值并定性篩選無云影像，包括步驟：

統(tǒng)計待檢測影像的直方圖的亮度，將亮度大于T_L-high的像素所占比例高于a4％的影像認(rèn)定為無云影像，其余為含云影像；a4與a1的取值相同；

若是無云影像，則檢測結(jié)束；若是含云影像，則對直方圖中位于高閾值T_L-high和低閾值T_L-low之間的部分執(zhí)行基于最大類間方差計算，輸出精確閾值T_L。

2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)遙感影像云檢測方法，其特征在于，N1和N2的取值分別大于100；a1、a2的取值范圍分別為0.01～1；b1、b2的取值范圍分別為1～5。

3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)遙感影像云檢測方法，其特征在于，對閾值分割后的云區(qū)執(zhí)行“腐蝕-條件膨脹-腐蝕”形態(tài)學(xué)運(yùn)算，包括步驟：

對于沒有被定性認(rèn)定為無云的影像，根據(jù)亮度閾值T_L對影像進(jìn)行分割，亮度大于閾值T_L的部分定義為初始云區(qū)；

對所述初始云區(qū)，檢測面積小于K1的云區(qū)，定義為高亮噪聲，予以刪除，標(biāo)記為非云；

刪除高亮噪聲后，對云區(qū)執(zhí)行形尺度為K2的形態(tài)學(xué)膨脹，在所述形態(tài)學(xué)膨脹的同時判斷新增像元的亮度和在膨脹方向上的亮度梯度，并以此作為膨脹的限定條件；

膨脹處理后，檢測面積小于K3的非云區(qū)，定義為細(xì)小云縫，予以刪除，標(biāo)記為云。

4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)遙感影像云檢測方法，其特征在于，所述形態(tài)學(xué)膨脹滿足公式：G＞T_L-low▽＞d；其中，G為新增像元的亮度，▽在膨脹方向上的亮度梯度，d是取值范圍為0.05～0.25的常數(shù)。