专利名称：一种卫星或航空遥感影像的辐射校正方法
技术领域：
本发明涉及一种遥感影像的辐射校正方法，具体地说是一种用于卫星或遥感 影像变化检测的相对辐射一致性处理方法，属于遥感影像处理领域。
背景技术：
由于拍摄季节与日期不同，太阳高度角、拍摄角度、气象条件等外界环境的 不同，云、雨、雪等覆盖程度不同等都会造成影像辐射值不同，因此大多数变化 检测方法需要利用辐射校正方法先对影像间的非变化性辐射差异进行消除。辐射 校正指消除或减弱传感器测量值与目标的光谱反射率或光谱辐射亮度不一致，包 括绝对辐射校正和相对辐射校正两种类型。绝对辐射校正主要校正由于传感器的 状态、姿势以及太阳光照、大气扩散和吸收等引起与地物表面辐射特性变化无关 的辐射失真。由于绝对定标不易实现，常用的是相对辐射校正，使得进行变化检 测的多时相影像间的辐射亮度分布相对一致。但是绝大多数相对辐射校正方法是 针对同种传感器，而且假设影像间辐射亮度分布符合线性关系。但是实际当中， 相当多的同传感器多时相影像间的辐射特性线性关系并不明显，而不同传感器的 影像间线性关系更加不明显。另外无论是几何差异还是辐射差异，很难和真正的 变化引起的差异进行分离，而常规像元级变化检测精度恰恰严重依赖几何和辐射 预处理的精度。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了基于小波变换与低通滤波(WLPF)的相对辐射 一致性处理方法，该方法对影像的低频信息进行处理，不影响到影像的高频部分, 基于低通滤波的相对辐射一致性处理只用于小波变换后的低频部分，处理完成后 再进行小波反变换获得结果影像，这样既使得辐射特性得到调整，又很好的对影 像纹理实施了保护。
本发明的技术方案是用于遥感影像变化检测的相对辐射一致性处理方法实 现对卫星或遥感影像的辐射校正包括以下步骤
(1)对原始影像,和/2进行n次小波变换，得到影像的低频部分《'和，
以及高频部分^和《；(2) 利用低通滤波的相对辐射一致性处理方法对,和/2'进行相对辐射一 致性，使得f变为^ 。
(3) 用,替换乂分解为#和#中的乂\
(4) 对替换后的结果进行逆小波变换，并进行拉伸处理，得到辐射校正影像。
本发明基于小波变换的相对辐射一致性处理中，小波变换只是用来分离高 低频。分离高低频后一是保护高频信息，二是把低频部分低通滤波的相对辐射一 致性处理方法。
本发明方法是用参考影像的整体亮度、色调分布替换待校正影像的整体亮 度、色调分布，既使得辐射特性得到调整，又很好的对影像纹理实施了保护，特 别适合非线性差异影像的辐射校正。具有以下优点
(1 )兼顾整体统计特性与局部特性进行辐射校正处理只对低频部分进行 高斯滤波和相对辐射校正，既使得辐射特性得到调整，又很好的对影 像纹理实施了保护； (2)兼顾线性与非线性校正对线性和非线性辐射差异影像校正效果都十 分明显。
图1为本发明遥感影像辐射校正方法的处理流程图。
图2为待校正的影像f,。
图3为基准影像f2。
图4为图2小波变换后的低频部分^^影像。
图5为图3小波变换后的低频部分^影像。
图6为图4进行低通滤波后的《结果图。 图7为图5进行低通滤波后的结果图。 图8为图4相对于图5做的相对辐射一致性结果图。 图9为以图8替换低频后小波反变换后的最终辐射处理结果。
具体实施方式
实施例
本实施例中待校正影像为^，如图3所示；参考的基准影像为^，如图2
所示。本发明基于小波变换与低通滤波(WLPF)的相对辐射一致性处理方法对遥
感影像的辐射校正流程如图1所示。
影像间的相对辐射一致性处理的具体算法步骤如下.-
(1) 对影像乂和^进行n次小波变换，得到影像的低频部分乂"(如图4 所示)和《(如图5所示)，以及高频部分"^"和^";
(2) 利用低通滤波的相对辐射一致性处理方法对^'和^工进行相对辐射一
致性，使得《变为,'(如图6所示)，f/变为f/'(如图7所示)。
(3) 利用"^替换《1。其具体步骤为由于一幅影像Z可以任意由两部分 组成， 一部分是代表亮度和色调分布的低频信息^，另外一部分是代表细节纹理
信息的高频信息77 ，即。则两幅影像乂和/2分别表示为 /i = A 巧和/2 = A A它们的色调和亮度的分布差异主要体现在"和L2的 差异上，因此对,的辐射特性参照《进行校正，校正结果 为/结果-丄20巧。因此相对辐射校正结果
为/结果(X，力-y; (X，y"Z2(X，力/丄,(X,力，/结果"力为辐射校正后(x， y)影
像值(如图8所示)，Z "，力为原始影像,在(x， y)处的影像值，^",力为
影像,2的低频影像中(x， y)处的值，A"，力为影像,的低频影像中(x, y) 处的值。
(4 )对《的小波变换结果进行小波反变换，即对 ,结果(x,力-Zi "，力"2"力/^"，力进行小波反变换，得到对影像,的辐射处 理结果，如图9所示。
(5)进行拉伸等辐射后处理，得到辐射校正影像。
权利要求
1.一种卫星或航空遥感影像的辐射校正方法，其特征在于包括以下步骤(1)对基准影像f1和待辐射校正影像f2分别进行n次小波变换，得到影像的低频部分f1L和f2L，以及高频部分f1H和f2H；(2)利用低通滤波的相对辐射一致性处理方法对f1L和f2L进行相对辐射一致性，使得f1L变为f1L′；(3)用f1L′替换f1分解为f1L和f1H中的f1L；(4)对替换后的结果进行逆小波变换，并进行拉伸处理，得到辐射校正影像。
全文摘要
本发明公开了一种基于小波变换与低通滤波的相对辐射一致性处理实现对卫星或遥感影像的辐射校正的方法，用于遥感影像变化检测。包括(1)基准影像和待辐射校正影像小波分解，(2)低频部分高斯滤波，(3)滤波后影像相对辐射校正，(4)小波逆变换，(5)辐射校正后处理。本发明既使得辐射特性得到调整，又很好的对影像纹理实施了保护，特别适合非线性差异影像的辐射校正。
文档编号G06T7/00GK101599173SQ200910063300
公开日2009年12月9日 申请日期2009年7月24日 优先权日2009年7月24日
发明者刘俊怡, 孙开敏, 眭海刚, 肖志峰, 马国锐 申请人:武汉大学