[發(fā)明專利]一種高分辨率夜間燈光影像的增強(qiáng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010517159.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111798383B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃昕;楊俊靜;李家藝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00;G06T7/11;G06T7/30
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡琦旖

1.一種高分辨率夜間燈光影像的增強(qiáng)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、獲取高分辨率夜間燈光影像，以及所述高分辨率夜間燈光影像對(duì)應(yīng)的日間遙感影像；對(duì)所述高分辨率夜間燈光影像、所述日間遙感影像進(jìn)行地理匹配；

步驟2、根據(jù)所述高分辨率夜間燈光影像，獲得夜間燈光亮度影像；

步驟3、根據(jù)所述日間遙感影像，結(jié)合建筑物特征指數(shù)MBI，獲得建筑物二值圖；

步驟4、根據(jù)所述夜間燈光亮度影像，獲得每個(gè)制圖單元對(duì)應(yīng)的夜間燈光亮度；根據(jù)所述建筑物二值圖，獲得每個(gè)制圖單元對(duì)應(yīng)的建筑密度；

步驟5、根據(jù)所述夜間燈光亮度、所述建筑密度，獲得每個(gè)制圖單元對(duì)應(yīng)的高分辨率夜間燈光增強(qiáng)指數(shù)；

步驟5.1、歸一化制圖單元的夜間燈光亮度，獲得每個(gè)制圖單元對(duì)應(yīng)的夜間燈光相對(duì)亮度，采用如下公式：

式中，U_i為第i個(gè)制圖單元，i＝1，2，...，n，n為制圖單元的總數(shù)；為制圖單元U_i對(duì)應(yīng)的夜間燈光相對(duì)亮度，為所有制圖單元的平均亮度，是制圖單元U_i對(duì)應(yīng)的夜間燈光亮度；

步驟5.2、計(jì)算高分辨率夜間燈光增強(qiáng)指數(shù)，采用如下公式：

式中，為制圖單元U_i對(duì)應(yīng)的高分辨率夜間燈光增強(qiáng)指數(shù)，為制圖單元U_i對(duì)應(yīng)的建筑密度；

步驟6、采用所述高分辨率夜間燈光增強(qiáng)指數(shù)對(duì)所述高分辨率夜間燈光影像進(jìn)行調(diào)節(jié)，得到增強(qiáng)影像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率夜間燈光影像的增強(qiáng)方法，其特征在于，所述步驟2中，若所述高分辨率夜間燈光影像為多光譜夜間燈光影像，則獲得夜間燈光亮度影像采用以下公式：

BR_NTL(x)＝0.2989×Red(x)+0.5870×Green(x)+0.1140×Blue(x)

式中，BR_NTL(x)為像元x在夜間燈光亮度影像中的亮度值，Red(x)、Green(x)、Blue(x)分別為像元x在多光譜夜間燈光影像的紅、綠、藍(lán)波段中的輻亮度值；

若所述高分辨率夜間燈光影像為單波段的全色影像，則直接將所述高分辨率夜間燈光影像視為所述夜間燈光亮度影像，所述高分辨率夜間燈光影像的輻亮度值作為所述夜間燈光亮度影像中的亮度值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率夜間燈光影像的增強(qiáng)方法，其特征在于，所述步驟3包括以下子步驟：

步驟3.1、根據(jù)所述日間遙感影像，獲得日間亮度影像；

步驟3.2、對(duì)所述日間亮度影像進(jìn)行白頂帽運(yùn)算；

步驟3.3、計(jì)算建筑物特征指數(shù)MBI；

步驟3.4、根據(jù)所述建筑物特征指數(shù)及預(yù)設(shè)的閾值，獲得建筑物二值圖。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高分辨率夜間燈光影像的增強(qiáng)方法，其特征在于，所述步驟3.1采用如下公式：

BR_MS(y)＝max_1≤k≤K(M_k(y))

式中，BR_MS(y)為像元y在日間亮度影像中的亮度值，M_k(y)為像元y在波段k中的光譜值，K為日間遙感影像的波段數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高分辨率夜間燈光影像的增強(qiáng)方法，其特征在于，所述步驟3.2采用如下公式：

式中，為日間亮度影像BR_MS在方向?yàn)閐、尺度為s的線性結(jié)構(gòu)元素下白頂帽的差分結(jié)果，為日間亮度影像BR_MS在方向?yàn)閐、尺度為s的線性結(jié)構(gòu)元素下的白頂帽運(yùn)算結(jié)果，Δs為尺度的步長(zhǎng)，為日間亮度影像BR_MS在方向?yàn)閐、尺度為s的線性結(jié)構(gòu)元素下的開(kāi)重建運(yùn)算結(jié)果。