[發明專利]一種多光譜遙感衛星影像的去霧方法

有效

• 申請號: 202010117691.9
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111489299B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 楊敬鈺;郭建華;岳煥景;李坤;侯春萍
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達

本發明屬于圖像處理的技術領域，具體涉及一種多光譜遙感衛星影像的去霧方法，包括如下步驟，步驟1、對多光譜遙感影像數據進行大氣校正；步驟2、計算基準霧透射率圖t(x)；步驟3、根據計算的所述基準霧透射率圖t(x)，計算遙感影像每個位置處對應的γ(x)；步驟4、計算全局大氣光值A；步驟5、求取不同波段對應的波長值λj；步驟6、對多光譜每個通道波段進行去霧處理；步驟7、對去霧后的每個所述波段進行氣溶膠補償處理。本發明能夠提高多光譜衛星影像的去霧效果，確保去霧后的影像的每個像元依然具有原始的物理光譜特性。

技術領域

本發明屬于圖像處理的技術領域，具體涉及一種多光譜遙感衛星影像的去霧方法。

背景技術

如今，遙感技術已廣泛應用于地球科學、軍事、農業、林業、水文、環境保護等領域。然而，許多遙感圖像往往受到薄霧大氣條件的影響。這些在霧霾條件下拍攝的圖像通常具有能見度差、對比度低、強度差等特點，從而影響圖像后處理，如遙感圖像分割、圖像匹配和目標檢測。因此，有必要提高單個遙感圖像的視覺質量，以更好的實際應用。單幅圖像去霧是一項非常困難的視覺任務。與多時間圖像方法不同，多時間圖像方法通過使用參考數據恢復霧(薄云)圖像，而單圖像去霧方法僅使用單個有霧圖像，通過利用多光譜通道中的特征來糾正霧影響區域。

在過去的幾十年，單一遙感圖像的霧去除受到越來越多的關注，并提出了許多著名的經典方法，如：直方圖匹配增強法、同態濾波法、小波變換法。這些算法的優點很簡單易行。然而，上述技術在去霧結果中會產生光暈和梯度反轉偽影，并在去霧結果中引入飽和像素。近年來，越來越多的基于遙感圖像光譜特征的霧去除方法被提出，如：背景抑制霧厚度指數法(BSHTI)、霧優化變換法(HOT)和霧厚度圖法(HTM)等。這些方法在遙感圖像去霧中得到了廣泛的應用。然而，對于厚霧、薄云等惡劣天氣條件，上述方法去霧效果往往無法給出令人滿意的結果。此外，上述方法去霧結果往往存在局部對比度失調、色彩失真和細節信息丟失。近年來，暗通道先驗(DCP)方法也被廣泛應用于遙感圖像的去霧。但是這種方法有一個限制，即假定每個波段的衰減系數相同。這種不準確的假設導致恢復的結果包含殘余的霧度和顏色(光譜)失真。因此，急需要發明一種效果更好的衛星遙感去霧方法。

發明人發現現有的方法存在以下缺陷：多光譜遙感圖像上霧在空間上具有不斷變化的特征，且霧的濃度會隨波長的增加而逐漸減小，根據瑞利定律可知，不同的霧濃度大氣條件也會影響霧的透射效果。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術的不足，提供一種多光譜遙感衛星影像的去霧方法，能夠提高多光譜衛星影像的去霧效果，確保去霧后的影像的每個像元依然具有原始的物理光譜特性。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種多光譜遙感衛星影像的去霧方法，包括如下步驟：

步驟1、對多光譜遙感影像數據進行大氣校正；

步驟2、計算基準霧透射率圖t(x)；

步驟3、根據計算的所述基準霧透射率圖t(x)，計算遙感影像每個位置處對應的γ(x)；

步驟4、計算全局大氣光值A；

步驟5、求取不同波段對應的波長值λj；

步驟6、對多光譜每個通道波段進行去霧處理；

步驟7、對去霧后的每個所述波段進行氣溶膠補償處理。

作為本發明所述的一種多光譜遙感衛星影像的去霧方法的一種改進，所述步驟2中，所述基準霧透射率圖的計算方法，包括：

步驟a1、采用大氣校正后多光譜數據波段1(band1)和波段2(band2)數據，外推出一個新的波段數據，計算公式為：

band_extrapol(x)＝2*band1(x)-0.95*band2(x)