[发明专利]一种高光谱图像交互式多图像彩色可视化方法

说明书

一种高光谱图像交互式多图像彩色可视化方法，其特征在于：步骤如下：步骤一，信息筛选；步骤二，节点图排序；步骤三，交互式调整三通道信息；步骤四，在彩色空间显示，步骤三中获得的三个灰度图像经过归一化或图像增强等处理，分别用作彩色空间的三通道进行显示获得输出图像。本发明交互界面便于使用者操作；能表述更多的信息，且可对不同种类的信息组合显示；可用于高光谱图像，还可对其他类别的图像信息进行显示，根据需要调整整体色调；能够更容易地确定最佳输出图像，可以突出显示某地物或类别。

技术领域

本发明属于遥感信息处理技术领域,特别是一种高光谱图像的彩色显示方法。

背景技术

自成像光谱仪问世以来，高光谱图像(Hyperspectral Imagery,HSI)越来越广泛地被应用到军事、农业、海洋、环境等方面，相应的可视化技术也受到国内外研究人员的日益关注。高光谱图像由于具有大量的波段，因而无法在仅有三通道的彩色空间中直接显示。为此，为在图像空间中显示高光谱图像，现存方法都是首先将其变换到低维空间，这些方法有，波段选择，PCA降维，波段融合等。传统可视化方法都是直接利用这些变换方法将原始高光谱图像变换至三波段，然后分别赋值给彩色空间的三个通道进行显示，或者将不同类型信息分别显示在多个独立的图像中。

然而，对于具有高信息量的高光谱图像，为使可视化结果包含更为全面的信息，如地物空间信息、地物类别信息、地物光谱信息、目标信息、边缘信息、纹理信息等，往往需要通过多于三幅的图像进行表述。然而将原属于同一数据中的信息分别独立显示在多幅图像中，又将会增加观察者的处理复杂度。因此，对于具有复杂结构的数据，多模态图像表达已变得越来越重要。同时，如何将HSI中尽可能多的信息集成在同一个界面进行显示，已成为如今亟待解决的问题。此外，在有限的显示空间中，如果可视化技术不仅能够提供固定信息的图像显示，还能够根据使用者的交互操作提供选择不同的信息进行表示，甚至是图像动态变化的表示，那么用户对于信息的接收及理解程度也能大大提高。

CAI等提出了一种适用于高光谱数据的基于特征驱动点(FEATURE-DRIVEN)的多层可视化方法，该方法将特征驱动图像与解混后的假彩色图像根据不同的透明度进行了混合，解决了HSI可视化图像中空间信息与光谱信息无法同时表达的难题。但是该方法仍然存在一些不足，如特征驱动图层会不同程度地影响空间信息的表达，图像内容也表现得较为混乱，而且该方法所使用的各个图层所表达的信息之间存在冗余，此外，该方法只有在图像局部地域放大到一定程度或将多像素作为一个单位进行解混时才适用于显示特征驱动图层，否则特征驱动层将失去其显示意义。

KOVESI等整理并提出了一系列交互式多模态图像显示方法，如三角自然差值方案；四图像线性混合方法；多图像环形混合方案；相位保持的动态范围压缩算法以及多图像混合方法等。这些方法皆利用交互式方法对多模态图像信息进行混合并显示，并取得了较好的可视化效果。但是这些方法也存在了一些问题，如无法充分利用彩色通道信息，以及都无法适用于高光谱图像的海量数据等，此外，在这些方法之间，并无法证明何种方法对某个数据的显示拥有最佳的显示效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于高光谱数据且满足于具有多模态图像要求的高光谱图像交互式多图像彩色可视化方法。本发明能够在同一界面中输出彩色图像，并根据使用者对光标的调节，静态或动态地显示高光谱图像中更多的有用信息。通过本发明，使用者可以在可视化过程中根据自己的需要改变输出图像，这使得这种交互式可视化方法能够对高光谱图像进行有目的的信息挖掘。此外，本发明也同样适用于其他多图像的可视化，如多光谱图像，方向滤波器输出图像，不同聚焦图像，同空间区域不同时间图像，同空间区域不同传感器获取的图像等。

一种高光谱图像交互式多图像彩色可视化方法，步骤如下：

步骤一，信息筛选。

经过数据处理或人工挑选方法，选出满足使用者要求的用于显示的有用图像，这些图像描述为多幅相同空间尺度的灰度图像。