一种基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法技术

本发明专利技术提供了一种基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法，包括以下步骤：S1、将所有待调色影像从RGB空间转换至lαβ空间；S2、获取相邻的t幅影像，建立影像组；S3、统计单个影像组内，每幅影像在lαβ空间三个通道的灰度均值和标准差；S4、根据步骤S3统计的信息，计算调色目标参数；S5、基于步骤S4中计算的目标参数，对组内每幅影像进行调色；S6、重复执行步骤S2‑S5，遍历所有影像，迭代完成测区内全部影像的色彩调整。本发明专利技术通过对测区内的影像进行捆绑，并计算适用于这组捆绑影像的调色目标参数，实现对该组影像色彩的整体调整。并通过遍历测区内全部影像，进行迭代更新的方法，实现对整个测区影像颜色的渐进调整，消除累积误差。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法
本专利技术属于遥感影像调色
，尤其是涉及一种基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法。
技术介绍
数字正射影像(DOM)作为测绘生产的主要测绘成果，其质量的好坏与整个测绘区域内所有影像的颜色质量和色彩一致性直接相关，因此影像调色是生产DOM的关键步骤。对于航空摄影测量而言，不同航线之间拍摄时刻的光照差异、不同航线的拍摄角度差异等等，导致影像之间色彩的不一致问题更加突出。同时，相较于卫星遥感手段，航空摄影测量对航向重叠度和旁向重叠度的限定要求，导致完成一个测区的测绘工作，往往需要获取海量的航空遥感影像，这些问题均大大增加了航空遥感影像的调色难度。因此有必要研发一种适用于海量大范围航空遥感影像的自动化调色方法，对于提高测绘生产效率，保障测绘成果质量具有十分重要的意义。对于单幅影像内部的色彩调整已有大量成熟的研究和方法，但对于不同影像之间的颜色差异的处理一直是一个难点问题。常用的基于Wallis滤波的方法等，都是基于两幅影像开展，将基准影像色彩迁移至另一幅待调色的影像上。这类方法在色彩传递过程中会产生累积误差，导致远离基准影像的影像出现色差，因此并不适用于大范围的航空遥感影像调色。此外，无论使用何种调色方法进行处理，相邻影像的接边处仍会存在一定的色彩差异，传统的加权平滑方法普遍仅从垂直或水平方向上考虑拼接线的消除问题，针对各类重叠情况较复杂的海量航空遥感影像，还需研制适用性更强的接边线自动化色彩平滑方法。
技术实现思路
有鉴于此，为克服现有技术的缺陷，本专利技术旨在提出一种基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法，包括以下步骤：S1、将所有待调色影像从RGB空间转换至lαβ空间；S2、获取相邻的t幅影像，建立影像组；S3、统计单个影像组内，每幅影像在lαβ空间三个通道的灰度均值和标准差；S4、根据步骤S3统计的信息，计算调色目标参数，其中目标参数包括t幅影像灰度均值的平均值阳t幅影像灰度标准差S5、基于步骤S4中计算的目标参数，对组内每幅影像进行调色；S6、重复执行步骤S2-S5，遍历所有影像，迭代完成测区内全部影像的色彩调整，实现整个范围内影像色彩的渐进协同。进一步的，所述步骤S1的具体执行方法如下：S11、将RGB空间转换至LMS空间；S12、对LMS空间进行取对数处理；S13、从LMS空间转换至lαβ空间。进一步的，所述步骤S2中，建立影像组的方法如下：S21、读取每幅影像的四角点地理坐标，得到每幅影像的绝对和相对位置；S22、根据影像四角点坐标，进行影像捆绑。进一步的，所述步骤S22的具体方法如下：S221、根据所有待调色影像的四角点坐标，找到整个测区左上角的第一幅影像，作为起始；S222、从起始影像开始，依次获取测区内的每幅影像及其上、下、左、右、左上、右上、左下、右下，共t幅影像；其中位于测区角点的影像，t＝4；位于测区边缘的影像，t＝6；位于测区中间的影像，t＝9；S223、为获取的t幅影像建立统一的索引，建立捆绑为1个影像组。进一步的，所述步骤S3中，统计影像在lαβ空间三个通道的灰度均值和标准差的具体方法如下：统计各幅影像在lαβ空间下的灰度均值(m1，m2，...，mt)，计算公式如下：统计各幅影像在lαβ空间下的灰度标准差(σ1，σ2，...，σt)，计算公式如下：其中，上述两式中，M和N分别表示单幅影像的行列像元总个数，g(i，j)为第i行，第j列的像元灰度值。进一步的，所述步骤S4中，计算t幅影像灰度均值的平均值公式如下：计算t幅影像灰度标准差公式如下：其中，mi表示影像组中第i幅影像在lαβ空间下的灰度均值，σi表示第i统幅影像在lαβ空间下的灰度标准差。进一步的，所述步骤S5的具体方法如下：基于计算的目标参数，对组内每一幅影像，计算三个通道下的新的灰度值，完成调色，计算公式如下：式中，l′t、α′t、β′t为基于目标参数计算后的lαβ空间三通道影像灰度值，ls、αs、βs为待调色影像在lαβ空间的原始灰度值，为待调色影像在lαβ空间三通道下的原始灰度均值，σtl、σtα、σtβ为待调色影像lαβ空间三通道下的原始灰度标准差，和分别为影像在lαβ空间三通道下的调试目标参数。进一步的，还包括影像接边线平滑处理方法，方法如下：S7、将步骤S6调色后的影像，从lαβ空间转换回RGB空间；S8、在RGB空间下，进行影像接边线平滑处理。进一步的，所述步骤S7中，将调色后的影像从lαβ空间转换回RGB空间的公式如下：L、α、β为调色后影像在lαβ空间三个通道下的灰度值，R、G、B为转换后的RGB空间下三个通道的灰度值。进一步的，所述步骤S8的具体方法如下：S81、首先将影像转换至平面坐标，读取相邻两幅影像的四角坐标(x，y)，记录左上影像的右边界x坐标值Leftx，左上影像的下边界y坐标值Lefty；右下影像的左边界x坐标值Rightx，右下影像的上边界y坐标值Righty，进而得到相邻两幅影像的重叠范围；S82、计算影像重叠区的行列数；设影像的地面分辨率为R，则重叠区域的总行数N和总列数M的计算公式如下：S83、在重叠区内，从左至右，从上至下，遍历所有像元，对于第i行，第j列对应的像元，读取其左影像的像元值gleft(i，j)和右影像的像元值gright(i，j)，通过以下公式计算新的像元值gnew(i，j)，即得到匀色后的像元值；S84、将新得到的像元值，按坐标更新至原来的左影像和右影像上，得到接边线平滑后的成果影像；S85、遍历测区内所有两两重叠的影像，自动完成海量航空遥感影像的接边线色彩平滑。相对于现有技术，本专利技术所述的基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法具有以下优势：(1)本专利技术提供的基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法通过对测区内的影像进行捆绑，并计算适用于这组捆绑影像的调色目标参数，实现对该组影像色彩的整体调整。并通过遍历测区内全部影像，进行迭代更新的方法，实现对整个测区影像颜色的渐进调整，消除累积误差。(2)本专利技术提供的基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法提供了沿影像重叠区域对角线方向，顾及水平和垂直两个方向的接边线平滑技术，适用于各类影像重叠方式下的接边线自动消除，最终得到过渡自然、色彩一致性良好的数字正射影像成果。(3)本专利技术提供的基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法适用于海量大范围航空影像的调色方法，通过分空间和渐进控制，实现海量航空遥感影像的自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、将所有待调色影像从RGB空间转换至lαβ空间；/nS2、获取相邻的t幅影像，建立影像组；/nS3、统计单个影像组内，每幅影像在lαβ空间三个通道的灰度均值和标准差；/nS4、根据步骤S3统计的信息，计算调色目标参数，其中目标参数包括t幅影像灰度均值的平均值

【技术特征摘要】
1.一种基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将所有待调色影像从RGB空间转换至lαβ空间；
S2、获取相邻的t幅影像，建立影像组；
S3、统计单个影像组内，每幅影像在lαβ空间三个通道的灰度均值和标准差；
S4、根据步骤S3统计的信息，计算调色目标参数，其中目标参数包括t幅影像灰度均值的平均值和t幅影像灰度标准差
S5、基于步骤S4中计算的目标参数，对组内每幅影像进行调色；
S6、重复执行步骤S2-S5，遍历所有影像，迭代完成测区内全部影像的色彩调整，实现整个范围内影像色彩的渐进协同。


2.根据权利要求1所述的基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法，其特征在于，所述步骤S1的具体执行方法如下：
S11、将RGB空间转换至LMS空间；
S12、对LMS空间进行取对数处理；
S13、从LMS空间转换至lαβ空间。


3.根据权利要求1所述的基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法，其特征在于，所述步骤S2中，建立影像组的方法如下：
S21、读取每幅影像的四角点地理坐标，得到每幅影像的绝对和相对位置；
S22、根据影像四角点坐标，进行影像捆绑。


4.根据权利要求3所述的基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法，其特征在于：所述步骤S22的具体方法如下：
S221、根据所有待调色影像的四角点坐标，找到整个测区左上角的第一幅影像，作为起始；
S222、从起始影像开始，依次获取测区内的每幅影像及其上、下、左、右、左上、右上、左下、右下，共t幅影像；其中位于测区角点的影像，t＝4；位于测区边缘的影像，t＝6；位于测区中间的影像，t＝9；
S223、为获取的t幅影像建立统一的索引，建立捆绑为1个影像组。


5.根据权利要求1所述的基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法，其特征在于：所述步骤S3中，统计影像在lαβ空间三个通道的灰度均值和标准差的具体方法如下：
统计各幅影像在lαβ空间下的灰度均值(m1,m2,…,mt)，计算公式如下：



统计各幅影像在lαβ空间下的灰度标准差(σ1,σ2,…,σt)，计算公式如下：



其中，上述两式中，M和N分别表示单幅影像的行列像元总个数，g(i,j)为第i行，第j列的像元灰度值。


6.根据权利要求5所述的基于分空间渐进控制的大范围航空遥感影像调色方法，其特征在于：所述步骤S4中，计算t幅影像灰度均值的平均值公式如下：



计算t幅影像灰度标准差...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓彤，焦红波，赵彬如，张峰，王晶，赵现仁，谷祥辉，
申请(专利权)人：国家海洋信息中心，
类型：发明
国别省市：天津;12