[發(fā)明專利]一種基于金字塔多尺度融合的影像色彩一致化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010099590.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-18
• 公開（公告）號(hào): CN111340895B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳煒;謝煜晨;范菁;沈瑛;楊海平;陳振乾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/90
• 分類號(hào): G06T7/90;G06T7/40;G06T5/50;G06T5/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

一種基于金字塔多尺度融合的影像色彩一致化方法，包括：步驟1：待處理影像金字塔處理；步驟2：多分辨率頻率信息分解；步驟3：低分辨率影像濾波；步驟4：將低分辨率影像的低頻信息賦予高分辨率影像的相應(yīng)層級(jí)；步驟5：亮點(diǎn)噪聲抑制；步驟6：金字塔色彩校正影像組；步驟7：色彩一致化處理。本發(fā)明將影像鑲嵌塊之間的色彩誤差累積轉(zhuǎn)化為金字塔層級(jí)色彩誤差累積，簡(jiǎn)化了計(jì)算復(fù)雜度，有效地將多種色差影像塊鑲嵌的衛(wèi)星影像色彩一致化，無(wú)明顯色差，細(xì)節(jié)豐富。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于遙感影像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到影像色彩一致化方法。

背景技術(shù)

影像鑲嵌是將多景影像拼接在一起，以獲取覆蓋研究區(qū)完整影像的過(guò)程。由于衛(wèi)星重訪周期長(zhǎng)，影像覆蓋范圍小等因素影響，影像鑲嵌需要使用不同時(shí)間、甚至不同傳感器獲取的影像。然而，由于這些影像間存在較大的色彩差異，在鑲嵌結(jié)果上出現(xiàn)不同影像塊，即馬賽克現(xiàn)象。色彩一致化是建立不同影像之間的色彩畸變模型，并據(jù)此消除不同影像間的色彩差異，獲得色彩一致的鑲嵌結(jié)果。根據(jù)建立色彩校正方程所依據(jù)區(qū)域的不同，可以分為基于影像重疊區(qū)域、基于多分辨率影像和基于色彩參考數(shù)據(jù)庫(kù)三種方法。

基于重疊區(qū)域方法主要考慮待鑲嵌影像之間存在一定大小的公共區(qū)域，據(jù)此建立色彩變化方程，從而對(duì)待鑲嵌影像進(jìn)行色彩校正。由于兩景待鑲嵌影像的灰度值構(gòu)成一個(gè)聯(lián)合概率密度，可以通過(guò)提取該聯(lián)合概率密度圖中的“脊”來(lái)建立重疊區(qū)域色彩一致化方程(吳煒,沈占鋒,李均力,楊海平,駱劍承.聯(lián)合概率密度脊提取的影像鑲嵌色彩一致性處理方法[J].測(cè)繪學(xué)報(bào),2013,42(02):247-252.)。該方法考慮所有像素的分布關(guān)系建立色彩校正，具有較高的魯棒性。針對(duì)多視角影像中色彩的方向性反射問(wèn)題，利用影像重疊區(qū)域的相同的內(nèi)容建立影像色彩映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)影像間的色彩傳遞(Xia,M.,Yao,J.,Li,L.,Xie,R.,Liu,Y.(2016).Consistent Tonal Correction for Multi-View Remote SensingImage Mosaicking.ISPRS Annals of Photogrammetry,Remote SensingandSpatialInformation Sciences,III–3(July),423–431.)。該方法需要識(shí)別影像上某些特定物體，算法復(fù)雜度較高。總之，該類方法建立在待鑲嵌影像之間具有重疊區(qū)域，但該區(qū)域相對(duì)于影像整體的區(qū)域較小，使其難以準(zhǔn)確地反映整個(gè)研究區(qū)的色彩分布信息。

基于參考影像的方法利用低分辨率影像的覆蓋范圍大的特點(diǎn)，很多情況下能夠獲取色彩一致的、覆蓋整個(gè)研究區(qū)的影像。該類方法首先提取參考影像的直方圖等色彩分布信息，再將其賦予待處理影像，使色彩歸一化后的待處理影像具有與參考影像類似的色彩分布信息，實(shí)現(xiàn)色彩一致化處理。對(duì)此，ZhangY選取相對(duì)低分辨率色彩一致化影像，將其與高分辨率目標(biāo)影像重疊區(qū)域建立線性回歸模型，從而解決高分辨率影像鑲嵌時(shí)的誤差(Zhang,Y.,Yu,L.,Sun,M.,Zhu,X.(2017).A mixed radiometric normalization methodfor mosaicking of high-resolution satellite imagery.IEEE Transactions onGeoscience and Remote Sensing,55(5),2972–2984.)。然而，由于RGB顏色空間中的各個(gè)通道是相關(guān)的，不同通道分別處理具有不同的精度的紋理細(xì)節(jié)，從而引入新的色彩畸變。在頻率域中，低頻信息主要反映色彩信息，而高頻信息主要反映邊界等紋理特征。通過(guò)將大區(qū)域、低分辨率、色彩一致的參考影像的低頻信息與多景待處理影像的高頻信息融合，可以使得鑲嵌結(jié)果具有與低分辨率影像類似的色彩，從而實(shí)現(xiàn)色彩歸一化(崔浩,張力,艾海濱,許彪,王中輝.利用基準(zhǔn)色調(diào)的大范圍衛(wèi)星影像色彩一致性處理算法[J].測(cè)繪學(xué)報(bào),2017,46(12):1986-1997)。