用于处理影像的方法，包括：接收与第一光谱频带相关联的第一图像和与多个第二光谱频带相关联的多个第二图像的数据（２０４）。该方法还包括：获得第二图像中的像素的第一反射率函数（２１０）；基于第一反射率函数生成针对第一图像中的像素的第二反射率函数（２１２）；以及基于第二反射率函数、第一图像的影像数据和至少一个面朝向约束，获得针对第一图像中的像素的第三反射率函数（２１６）。该方法还包括：基于第二和第三反射率函数之间的差，修改第一反射率函数，以生成针对第二图像中的像素的第四反射率函数（２１８）；以及基于第四反射率函数，计算限定第三图像的影像数据，第三图像与第二光谱带相关联且具有第一空间分辨率（２２４）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图像处理，更具体地，涉及用于基于对大气和太阳照射的建模来融合图像对的系统和方法。
技术介绍
在图像遥感领域中，两种常见类型的图像包括全色影像和多光谱影像(MSI Multi-Spectral Imagery)。全色影像由遥感装置获得，该遥感装置具有被设计为在一个非常宽的频带上检测电磁能量的传感器。典型地，该宽的频带包括可见光和近红外光的大部分波长。全色影像具有提供很高的空间分辨率的优点。与之相对，多光谱影像典型地是从可见光区和近红外区内的几个窄光谱频带创建的。因此，多光谱图像通常包含两个或者更多图像数据集，每个图像数据集由响应于光谱的不同部分(例如，蓝、绿、红和红外)的传感器创建。由于多光谱图像包含无法从类似的全色图像获得的光谱信息，因此多光谱图像是具有优点的。不过，相比于全色图像，多光谱图像典型地具有较低的空间分辨率。通常希望利用全色图像的高分辨率来增强多光谱图像，反之亦然。典型地，该处理被称为图像对的“融合”(fusing)。虽然存在几种用于融合这种图像对的方法，但是根据这些方法得到的融合图像典型地导致对被成像位置的色谱的不精确表现。也就是说，常规的融合处理倾向于使图像中的色彩失真。因此，这些方法典型地导致不适于某些类型的应用的融合图像。例如，在基于图像的材料分类的情况下，通常需要比将基色多光谱频带(红、 蓝、绿)与全色频带进行常规融合所提供的保真度更高的保真度。特别地，材料分类可能需要来自不与全色频带显著重叠的光谱频带的附加信息。更糟糕的是，由于-色频带与一个或更多个多光谱频带(例如，蓝)之间的有限重叠，可见光多光谱频带的某些部分可能不能在最终图像中被适当地表现。可以利用一些基于小波的和统计的方法，以包含此丢失的多光谱频带信息，但是这些方法一般倾向于引入伪影，对成像过程中的配准、地理位置、和/ 或大气条件的变化敏感，以及/或者需要大量计算以生成融合图像。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供了用于对远程获取的影像进行处理的系统和方法。特别地，提供了用于基于对大气和太阳照射的建模来融合图像对的系统和方法。在本专利技术的第一实施例中，提供了一种用于对远程获取的影像进行处理的方法。该方法包括接收影像数据的步骤，该影像数据限定与第一光谱频带相关联的第一图像以及与多个第二光谱频带相关联的多个第二图像，所述第一图像具有第一空间分辨率，所述多个第二图像中的每一个具有比所述第一空间分辨率低的第二空间分辨率。该方法还包括以下步骤获得多个第一反射率函数，所述多个第一反射率函数指定所述多个第二图像中的像素的反射率值；生成第二反射率函数，所述第二反射率函数基于所述多个第一反射率函数估计所述第一图像中的像素的反射率值；以及获得第三反射率函数，所述第三反射率函数基于所述第二反射率函数、所述第一图像的影像数据和至少一个面朝向(facet orientation)约束来指定所述第一图像中的像素的反射率值。该方法还包括修改所述多个第一反射率函数以生成多个第四反射率函数，所述多个第四反射率函数指定所述多个第二图像中的像素的反射率值， 所述修改基于第二反射率函数和第三反射率函数之间的差；以及计算限定多个第三图像的影像数据，所述多个第三图像与所述多个第二光谱频带相关联并且具有第一空间分辨率， 所述多个第三图像基于所述多个第四反射率函数。在本专利技术的第二实施例中，提供了一种用于对远程获取的影像进行处理的系统。 该系统包括用于接收影像数据的存储元件，所述影像数据限定与第一光谱频带相关联的第一图像以及与多个第二光谱频带相关联的多个第二图像，所述第一图像具有第一空间分辨率，所述第二图像中的每一个具有比第一空间分辨率低的第二空间分辨率。该系统还包括以通信的方式耦合到存储元件的处理元件。在该系统中，该处理元件被配置为用于获得多个第一反射率函数，所述多个第一反射率函数指定所述多个第二图像中的像素的反射率值；生成第二反射率函数，所述第二反射率函数基于所述多个第一反射率函数估计第一图像中的像素的反射率值；以及获得第三反射率函数，所述第三反射率函数基于所述第二反射率函数、所述第一图像的影像数据和至少一个面朝向约束来指定该第一图像中的像素的反射率值。该处理元件还被配置为修改所述多个第一反射率函数以生成多个第四反射率函数，所述多个第四反射率函数指定所述多个第二图像中的像素的反射率值，该修改基于第二反射率函数和第三反射率函数之间的差；以及，计算限定多个第三图像的影像数据，所述多个第三图像与所述多个第二光谱频带相关联并且具有第一空间分辨率，所述多个第三图像基于所述多个第四反射率函数。在本专利技术的第三实施例中，提供一种计算机可读介质，该计算机可读介质上存储有用于对远程获取的影像进行处理的计算机程序。该计算机程序包括可由计算机执行以使计算机执行以下步骤的多个代码段接收影像数据，该影像数据限定与第一光谱频带相关联的第一图像以及与多个第二光谱频带相关联的多个第二图像，所述第一图像具有第一空间分辨率，所述多个第二图像中的每一个具有比所述第一空间分辨率低的第二空间分辨率；获得多个第一反射率函数，所述多个第一反射率函数指定所述多个第二图像中的像素的反射率值；生成第二反射率函数，所述第二反射率函数基于所述多个第一反射率函数估计所述第一图像中的像素的反射率值；获得第三反射率函数，所述第三反射率函数基于所述第二反射率函数、所述第一图像的影像数据和至少一个面朝向约束来指定所述第一图像中的像素的反射率值；修改所述多个第一反射率函数以生成多个第四反射率函数，所述多个第四反射率函数指定所述多个第二图像中的像素的反射率值，所述修改基于第二反射率函数和第三反射率函数之间的差；以及计算限定多个第三图像的影像数据，所述多个第三图像与所述多个第二光谱频带相关联并且具有第一空间分辨率，所述多个第三图像基于所述多个第四反射率函数。附图说明图1是根据本专利技术实施例的在其内部运行一组指令的计算机系统的示意图。图2是用于对远程获取的影像进行处理以提供融合图像的改善的色谱的示例性方法中的步骤的流程图。图3是示出由遥感器收集的辐射的各个分量的概念图解。图4是示出用来创建全色图像和多光谱图像的传感器的光谱响应的示例的绘图。图5是示出如何在多光谱图像的缩减处理中将光谱权重用于降低该多光谱图像的光谱分辨率的概念图解。图6是根据本专利技术实施例的用于对远程获取的影像进行处理以提供融合图像的改善的色谱的示例性方法中的步骤的流程图。图7是根据本专利技术实施例的用于对远程获取的影像进行处理以提供融合图像的改善的色谱的示例性方法中的步骤的流程图。图8是根据本专利技术实施例的用于对远程获取的影像进行处理以提供融合图像的改善的色谱的示例性方法中的步骤的流程图。具体实施例方式本专利技术实施例提供了用于对远程获取的影像进行处理的系统和方法。特别地，本专利技术的各个实施例提供了用于基于远程获取的图像对来改善融合图像中的色谱的系统和方法。作为所获得的多光谱(MSI)图像的光谱和所获得的全色图像的光谱之间的重叠量的变化的结果，现有的融合方法通常导致带有色彩失真的融合图像。此外，补偿这种光谱重叠的变化的方法通常计算量很大，对图像获取的变化过于敏感，或者典型地产生不希望的伪影。存在若干种方法，这些方法变换MSI图像以试图将色彩与亮度分离，上采样至相关联的本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于对远程获取的影像进行处理的方法，该方法包括：接收影像数据，该影像数据限定与第一光谱频带相关联的第一图像以及与多个第二光谱频带相关联的多个第二图像，所述第一图像具有第一空间分辨率，所述多个第二图像中的每一个具有比所述第一空间分辨率低的第二空间分辨率；获得多个第一反射率函数，所述多个第一反射率函数指定所述多个第二图像中的每一个第二图像中的像素的反射率值；生成第二反射率函数，所述第二反射率函数基于所述多个第一反射率函数估计所述第一图像中的像素的反射率值；基于所述第二反射率函数、所述第一图像的所述影像数据和至少一个面朝向约束来获得第三反射率函数，所述第三反射率函数指定所述第一图像中的像素的反射率值；修改所述多个第一反射率函数以生成多个第四反射率函数，所述多个第四反射率函数指定所述多个第二图像中的像素的反射率值，所述修改基于所述第二反射率函数和所述第三反射率函数之间的差；以及计算限定多个第三图像的影像数据，所述多个第三图像与所述多个第二光谱频带相关联并且具有所述第一空间分辨率，所述多个第三图像基于所述多个第四反射率函数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·瑞雷，
申请(专利权)人：哈里公司，
类型：发明
国别省市：US
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