[發(fā)明專利]夜景影像去噪與增強處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710466777.0
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107240081A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王靈麗;白楊;武紅宇;谷文雙;鐘興
• 申請（專利權(quán)）人: 長光衛(wèi)星技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務(wù)所(普通合伙)22210
• 代理人: 朱紅玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及遙感圖像處理領(lǐng)域，具體涉及衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)中夜景影像噪聲去除與圖像增強的處理方法。

背景技術(shù)

夜景影像是遙感衛(wèi)星在夜間獲取的地表數(shù)據(jù)，利用傳感器低光掃描功能，能夠有效地探測到城市燈光，甚至小規(guī)模的居民地、車流等發(fā)出的低強度燈光，在黑暗的背景下捕捉人類生活的足跡。夜景影像被應(yīng)用于城市格局變化監(jiān)測、道路監(jiān)測，以及災(zāi)情評估等領(lǐng)域。然而，夜景影像在獲取時，傳感器采用較高的增益與較長的曝光時間，這將不可避免地在圖像中引入噪聲，其中的圖像噪聲主要包括兩類：一是高亮的噪點，在夜景影像中出現(xiàn)的顆粒狀的高亮的孤立噪點，二是色度噪點，圖像中暗處較為明顯的原色斑點。因此需要針對圖像中孤立的高亮噪點和暗處背景噪聲，進行去噪處理，另外，夜景影像整體較暗，不利于目視判讀，需要對圖像進行增強。

為了有效去除夜景影像中的噪聲，并對圖像進行對比度增強，許多發(fā)明與論文提出了不同的方法。吳靜等在2014年《石家莊學(xué)報》發(fā)表“Retinex在夜景影像增強處理中的色彩補償應(yīng)用”提出采用Retinex算法將圖像從RGB空間轉(zhuǎn)換到HSI色彩域，構(gòu)建SSRHSI算法，在色彩補償方面獲得了新的效果。劉炯等人在2008年發(fā)明了“一種抑制夜景圖像噪聲的方法”，通過將影像復(fù)制兩份，對其分別進行去噪與調(diào)暗處理，并將其融合獲得增強的圖像。戴向東在2016年發(fā)明“一種夜景影像的處理方法與移動終端”，利用獲得的多幀影像，對配準后的圖像進行融合去噪，提升了圖像的清晰度與對比度，但是，這種方法需要對影像進行匹配與融合，更加耗時。這些方法均能在一定程度上改善圖像效果，然而，遙感數(shù)據(jù)獲取的夜景影像，需要更加高效簡潔的處理方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有夜景影像去噪方法存在不利于目視判讀，在對圖像進行增強處理過程中，存在增強效果差且耗時長等問題，提供一種夜景影像去噪與增強處理方法。

夜景影像去噪與增強處理方法，該方法包括如下步驟：

步驟一、對接收的原始圖像進行去噪處理，獲得去除噪聲后的圖像；

步驟二、將步驟一去除噪聲后的圖像進行貝爾插值，獲得RGB三波段的彩色圖像；

步驟三、圖像增強處理，獲得增強的夜景影像；

將步驟二獲得的RGB三波段的彩色圖像由RGB轉(zhuǎn)換到Y(jié)UV色彩域，獲得各個像元的亮度Y，Y＝0.299R+0.587G+0.114B；

根據(jù)圖像亮度Y，計算圖像灰度拉伸系數(shù)，利用拉伸前后圖像亮度的比率系數(shù)，調(diào)整R,G,B三個通道，獲得增強的圖像。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用夜景影像去噪與增強處理方法，去噪方法利用中值濾波去除高亮噪點，利用二值化去除背景暗噪聲，兩種方法結(jié)合生成的二值化圖像能夠有效將前景與背景分離，既去除了噪聲，又保留了圖像的高頻細節(jié)，算法簡單易行，容易在工程處理中直接應(yīng)用；圖像增強處理，將圖像由RGB轉(zhuǎn)換到Y(jié)UV色彩域進行處理，既拉伸了圖像，又保留了原始的色彩比例，使圖像不失真。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的夜景影像去噪與增強處理方法的流程圖；

圖2為采用本發(fā)明所述的夜景影像去噪與增強處理方法進行夜景影像噪聲處理的前后效果局部對比圖，其中圖2a為噪聲處理前的圖像，圖2b為噪聲處理后的圖像。

圖3為采用本發(fā)明所述的夜景影像去噪與增強處理方法進行夜景影像增強處理的前后效果局部對比圖，其中圖3a為Bayer插值的圖像，圖3b為增強處理后的圖像。

具體實施方式

具體實施方式一、結(jié)合圖1至圖3說明本實施方式，夜景影像去噪與增強處理方法，本實施方式基于現(xiàn)有的圖像噪聲處理算法，考慮將中值濾波與二值化相結(jié)合，對原始圖像進行前景與背景的分割，去除背景噪聲，并保留前景圖像的高頻信息。并在保證圖像色彩的前提下，將圖像的灰度進行拉伸，獲得對比度增強的影像。

本實施方式將傳感器獲得的原始圖像中原始彩色陣列數(shù)據(jù)分離出R、G、B三個譜段，分別進行中值濾波，去除背景中的高亮噪點，其后將中值濾波后的圖像進行二值化處理，并將該圖像與原始圖像逐像元相乘，區(qū)分出圖像的前景與背景，然后將圖像進行Bayer插值，并對獲取的彩色圖像進行增強處理，從而獲得最終理想的夜景影像。

本實施方式以長廣衛(wèi)星技術(shù)有限公司發(fā)射的衛(wèi)星——視頻03星為例，說明夜景影像的去噪與增強處理方法。