[發(fā)明專利]單張遙感圖像的波段自適應(yīng)除霧優(yōu)化處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010345923.6
• 申請(qǐng)日: 2020-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN111539891A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高小翎;王斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高小翎
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00;G06T5/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.單張遙感圖像的波段自適應(yīng)除霧優(yōu)化處理方法，其特征在于，在初始暗原色先驗(yàn)除霧法的基礎(chǔ)上做出改進(jìn)，

一方面，提出解決用初始暗原色先驗(yàn)方法除霧后，圖像中的高亮度地物異常偏暗的一種處理方法：采用高亮度地物自適應(yīng)除霧處理，首先利用光譜信息，提取出遙感圖像中的高亮度地物，然后再對(duì)這些提取出來(lái)的高亮度地物單獨(dú)做自適應(yīng)處理，保留高亮度地物的光譜信息；

另一方面，提出解決用初始暗原色先驗(yàn)方法除霧處理后圖像異常偏藍(lán)的的一種處理方法：采用波段自適應(yīng)除霧處理，針對(duì)遙感圖像中各波段做不同程度的處理，對(duì)藍(lán)波段的除霧處理程度最大，綠波段次之，紅波段做較小程度的除霧處理，對(duì)近紅外及波長(zhǎng)大于近紅外波段的長(zhǎng)波段不做除霧處理；

單張遙感圖像的波段自適應(yīng)除霧優(yōu)化處理方法包括以下步驟：

第一步，初始遙感圖像獲取；

第二步，遙感圖像規(guī)范化處理；

第三步，暗原色計(jì)算；

第四步，暗原色圖生成；

第五步，大氣光計(jì)算；

第六步，初始透色率計(jì)算；

第七步，高亮度地物自適應(yīng)除霧處理和波段自適應(yīng)除霧處理；

第八步，導(dǎo)向圖濾波驅(qū)動(dòng)的透射率優(yōu)化；

第九步，去霧后遙感圖像求解。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單張遙感圖像的波段自適應(yīng)除霧優(yōu)化處理方法，其特征在于，本發(fā)明基于初始暗原色先驗(yàn)除霧法，去除遙感圖像中不均勻分布的云霧污染；

初始暗原色先驗(yàn)除霧法的內(nèi)容為：對(duì)絕大多數(shù)戶外無(wú)霧遙感圖像，除去天空高亮度區(qū)域，在圖像的局部區(qū)域總存在一些像素，這些像素在RGB三個(gè)顏色通道上的某一個(gè)或幾個(gè)顏色通道上的強(qiáng)度值很低，并且接近于0，即在戶外無(wú)霧圖像上任意取一個(gè)局部區(qū)域，統(tǒng)計(jì)該區(qū)域內(nèi)在R、G、B三個(gè)顏色通道上的最小值，這個(gè)值接近于0；

任意選取一張戶外無(wú)霧圖像A，統(tǒng)計(jì)無(wú)霧圖像A局部區(qū)域內(nèi)的暗原色值A(chǔ)^dark，暗原色值A(chǔ)^dark用式1表示：

式1中，A^c代表圖像的一個(gè)顏色通道，r,g,b為顏色通道，Ω(x)表示圖像中以位置在x的像素為中心的正方形局部區(qū)域；

對(duì)絕大多數(shù)戶外無(wú)霧圖像，除去天空自身就高亮度的區(qū)域，在圖像中的局部求取的暗原色強(qiáng)度值很低，并且數(shù)值接近于0，式2描述即為：

A^dark→0 式2

用霧圖像的結(jié)構(gòu)方程描述有霧圖像的組成，方程表達(dá)形式如式3：

B(x)＝A(x)d(x)+E[1-d(x)] 式3

式3中,B(x)代表現(xiàn)實(shí)中觀測(cè)到的有霧圖像，A(x)是理想中的無(wú)霧場(chǎng)景，也是期望最終恢復(fù)的結(jié)果，E是全局范圍內(nèi)的大氣光值，代表整張圖像中霧濃度最大像素的強(qiáng)度值，d(x)代表圖像的透射率，即在傳播中沒有被大氣散射，最終進(jìn)入成像系統(tǒng)的光線占光線總量的比例；

霧圖像的結(jié)構(gòu)方程表示一張有霧遙感圖像由兩部分組成，一部分是真實(shí)的無(wú)霧場(chǎng)景，另一部分是大氣環(huán)境光的干擾，這兩部分所占的權(quán)重分別是d(x)和1-d(x)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單張遙感圖像的波段自適應(yīng)除霧優(yōu)化處理方法，其特征在于，大氣光E代表整張圖像中，霧濃度最大點(diǎn)的像素值，根據(jù)以下這兩個(gè)步驟求?。?/p>

第1步，以15×15為計(jì)算步長(zhǎng)，得到初始圖像的暗原色圖，在暗原色圖中選取前千分之一的最亮像素；

第2步，將這千分之一的最亮像素與初始圖像相對(duì)應(yīng)，選取其中亮度值最大的像素點(diǎn)，把亮度值最大的像素點(diǎn)的RGB值作為大氣光E的值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單張遙感圖像的波段自適應(yīng)除霧優(yōu)化處理方法，其特征在于，假設(shè)大氣光E已經(jīng)被求取,B代表現(xiàn)實(shí)中觀測(cè)到的有霧圖像，A是理想中的無(wú)霧場(chǎng)景，A^c代表圖像的一個(gè)顏色通道，r,g,b為顏色通道，Ω(x)表示圖像中以位置在x的像素為中心的正方形局部區(qū)域，并且在局部區(qū)域Ω(x)中，透射率d′(x)是一個(gè)定值，綜合式1和式3，可求得式4：