[發(fā)明專利]一種面陣凝視紅外遙感圖像時空三維噪聲識別及補(bǔ)償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810129661.2
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108470325B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔祥皓;陳卓一;馬健;劉鳳晶;李果;劉寧;朱瑪;李響;王麗俐
• 申請（專利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設(shè)計部
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

1.一種面陣凝視紅外遙感圖像時空三維噪聲識別及補(bǔ)償方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)、隨機(jī)選取不同時相或不同區(qū)域的N幅面陣凝視紅外遙感圖像x_i，i∈[1，N]，形成噪聲分析圖像樣本集X＝{x₁，x₂，…x_N}；

(2)、對噪聲分析圖像樣本集X中的每一幅圖像x_i，i∈[1，N]進(jìn)行濾波，得到濾波后的圖像y_i，i∈[1，N]；濾波方法為自適應(yīng)箱濾波法，所述自適應(yīng)箱濾波的具體實現(xiàn)過程如下：

(2.1)、定義一個大小為(2n+1)×(2n+1)的方箱，其中n為指定方箱矩陣的邊長系數(shù)，以像素為單位，n為正整數(shù)；

(2.2)、統(tǒng)計樣本圖像x_i中有效像素的值域[MIN，MAX]，其中，MIN為有效像素的最小值，MAX為有效像素的最大值，其中，對于未作絕對輻射定標(biāo)的紅外圖像而言，MAX、MIN與圖像量化位數(shù)U有關(guān)：MIN＝1，MAX＝2^U-1；對于已完成絕對輻射定標(biāo)紅外圖像而言，則將前述MAX、MIN值分帶入絕對輻射定標(biāo)公式，得到所需的最值；

(2.3)、定義脈沖函數(shù)D_i：

其中，k∈[1，W]，l∈[1，H]，其中W，H分別為面陣圖像的行、列像素數(shù)目；

針對樣本圖像x_i對每個像素位置的像素位置(k，l)對應(yīng)的x_i(k，l)進(jìn)行如下處理：

(2.4)、以像素x_i(k，l)為中心，構(gòu)建步驟(2.1)所述的方箱，統(tǒng)計方箱中有效像素值之和S_i(k，l)、有效像素數(shù)C_i(k，l)以及有效像素值的平方和SS_i(k，l)：

(2.5)、定義低通濾波器，為矩形箱中有效像素的均值：

LPF_i(k，l)＝S_i(k，l)/C_i(k，l)

(2.6)、定義替代值R_i(k，l)，為矩形箱中除中心像素外其余有效像素均值：

R_i(k，l)＝[S_i(k，l)-D_i(k，l)·x_i(k，l)]/[C_i(k，l)-D_i(k，l)]

(2.7)、統(tǒng)計矩形箱中有效像素的方差V_i(k，l)及標(biāo)準(zhǔn)差σ_i(k，l)，其算式如下：

V_i(k，l)＝[SS_i(k，l)/C_i(k，l)]-[SS_i(k，l)²/C_i(k，l)²]

(2.8)、當(dāng)像素值滿足|x_i(k，l)-LPF_i(k，l)|＞P·σ_i(k，l)且|x_i(k，l)-LPF_i(k，l)|＞TOL時，該位置的像素值用R_i(k，k)替換，否則，保持原值不變；

(3)、將噪聲分析圖像樣本集每一幅圖像x_i與其濾波后的圖像y_i各像素位置的像素值作差，統(tǒng)計同一像素位置像素差為非零值的次數(shù)，將非零值出現(xiàn)次數(shù)大于預(yù)設(shè)門限v的像素位置判定為三維噪聲所在位置，i∈[1，N]；

(4)、根據(jù)噪聲所在位置，生成圖像掩膜M，利用圖像掩膜M對待補(bǔ)償?shù)拿骊嚹暭t外遙感圖像I進(jìn)行掩膜處理；

(5)、對掩膜處理后的面陣凝視紅外遙感圖像I中的噪聲像素進(jìn)行補(bǔ)償。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面陣凝視紅外遙感圖像時空三維噪聲識別及補(bǔ)償方法，其特征在于所述步驟(1)選取的面陣凝視紅外遙感圖像為經(jīng)過系統(tǒng)輻射校正之后的圖像。