[發(fā)明專利]一種基于單景衛(wèi)星影像的曝光融合方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310049415.7
• 申請日: 2023-02-01
• 公開（公告）號: CN116112807A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉潤東;羅恒;黃友菊;韓廣萍;吳慧;鄒林芯;崔云蕾;陳斌
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西壯族自治區(qū)自然資源遙感院
• 主分類號: H04N23/76
• 分類號: H04N23/76;H04N23/741;H04N23/71
• 代理公司: 北京卓嵐智財知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11624
• 代理人: 黃慧德

1.一種基于單景衛(wèi)星影像的曝光融合方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1輸入一景衛(wèi)星影像，所述衛(wèi)星影像采用16位深進(jìn)行編碼，編碼數(shù)值為反射率的一萬倍的取整；

S2使用catmull-rom樣條插值建立亮部映射、中性映射和暗部映射色調(diào)映射表，對輸入影像進(jìn)行三次色調(diào)映射，分別得到亮部映射、中性映射和暗部映射后的衛(wèi)星影像，即影像的曝光序列序列；

S3分別計(jì)算亮部映射、中性映射和暗部映射圖像的飽和度、邊緣紋理和曝光程度；

S4根據(jù)S3計(jì)算的飽和度、邊緣紋理和曝光程度，分別計(jì)算亮部映射、中性映射和暗部映射后的衛(wèi)星影像的融合權(quán)重；

S5將S4計(jì)算的3個權(quán)重值進(jìn)行歸一化，得到歸一化權(quán)重，使它們在每個像素處的總和為1；

S6對S5中計(jì)算的歸一化融合權(quán)重構(gòu)建拉普拉斯圖像金字塔；

S7以S6建立的每一級金字塔為基礎(chǔ)，對亮部映射、中性映射和暗部映射后的衛(wèi)星影像構(gòu)建拉普拉斯圖像金字塔，層數(shù)與S6保持一致；

S8將S6所得權(quán)重拉普拉斯金字塔沿通道復(fù)制兩次，使其與S7所得圖像拉普拉斯金字塔對齊，并將其與亮部映射、中性映射和暗部映射的圖像拉普拉斯金字塔相乘的方式進(jìn)行圖像融合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單景衛(wèi)星影像的曝光融合方法，其特征在于，所述S2中catmull-rom樣條插值第i控制點(diǎn)方程P由其相鄰的三個控制點(diǎn)(i-1，i+1，i+2)確定，方程P如下所示：

于公式(1)中，x為對應(yīng)控制點(diǎn)的坐標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于單景衛(wèi)星影像的曝光融合方法，其特征在于，所述S2中亮部映射函數(shù)使用的插值點(diǎn)如下所示：

所述中性映射函數(shù)使用的插值點(diǎn)如下：

所述暗部映射函數(shù)使用的插值點(diǎn)如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于單景衛(wèi)星影像的曝光融合方法，其特征在于，所述S2中色調(diào)映射表以0為起點(diǎn)，1為步長，插值點(diǎn)x最大值為終點(diǎn)構(gòu)建。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單景衛(wèi)星影像的曝光融合方法，其特征在于，所述S3中飽和度S按如下公式計(jì)算：

S＝std(R,G,B)???????????????????????????????????(2)，

于公式(2)中，R，G，B分別為衛(wèi)星影像中紅、綠、藍(lán)三個波段，std為求標(biāo)準(zhǔn)差；

所述邊緣紋理C按如下公式計(jì)算：

于公式(3)中，所述Gray為待處理的圖像的灰度圖，Laplacian_3*3為拉普拉斯算子；

所述曝光程度E按如下公式計(jì)算：

于公式(4)中，g(i)表示均值為0.5，方程為0.2的高斯函數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單景衛(wèi)星影像的曝光融合方法，其特征在于，所述S4中權(quán)重計(jì)算公式如下：

W_i,j,k＝(C_i,j,k)^cr×(S_i,j,k)^sr×(E_i,j,k)^er??????????????????(5)，

于公式(5)中,k＝1,2,3分別為亮部映射、中性映射和暗部映射后的衛(wèi)星影像，i,j為像素的行列號，cr,sr,er分別為飽和度、邊緣紋理和曝光程度所占指數(shù)權(quán)重。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單景衛(wèi)星影像的曝光融合方法，其特征在于，所述S5中歸一化權(quán)重W_i,j,k按如下公式計(jì)算：