[发明专利]基于归一化的高分辨率遥感影像条带噪声去除方法

说明书

本发明公开了一种基于归一化的国产高分辨率遥感影像条带噪声去除方法，涉及遥感图像处理领域。该方法首先对影像均一地物作掩膜处理，并剔除影像0值和坏像元；然后根据国产高分卫星CCD推扫成像方式，通过选用矩匹配算法，将不同CCD器件的增益和偏置参数归一化为同一个值，从而有效地去除影像条带噪声；最后，通过动态范围匹配，将校正后的影像DN值范围进行拉伸至原始影像范围，不仅能够很好地去除国产高分影像的条带噪声，不会产生新的条带噪声，而且校正后的影像在色彩和对比度上与原始影像能够保持一致，不会破坏影像原始辐射信息。

技术领域

本发明涉及遥感图像处理领域，尤其涉及一种基于归一化的国产高分辨率遥感影像条带噪声去除方法。

背景技术

在卫星遥感影像成像过程中，由于线阵CCD器件反复扫描地物成像，受扫描探测元正反扫描响应差异、传感器机械运动和温度变化等影响，会造成影像中出现明显的条带噪声。条带噪声是最常见的一种系统噪声，在影像中具有一定周期性、方向性、且呈条带状分布，它的存在会掩盖影像的真实辐射信息，降低影像的质量。

我国国产高分卫星均采用全色和多光谱多谱合一的TDI CCD器件方案，以推扫方式进行成像。由于载荷研制起步较晚，国产高分卫星在对暗电流控制、器件本身均匀性、CCD响应函数矫正方面还未达到理想状态，因此影像上会偶尔出现呈列分布的宽条带的噪声，且一旦出现则整景影像几乎全部被数条噪声覆盖(如图2)，严重影响了地物特征识别和国产高分影像的应用。

近年来，国内外学者针对不同卫星传感器，如SPOT、TM、MSS的条带噪声，进行了很多研究，也提出了多种噪声去除方法，如归一化方法、直方图匹配和矩匹配法等，但大多是针对国外卫星载荷。虽然也有国内学者针对国产卫星数据进行了条带噪声去除的相关研究，但是，经过处理之后的影像容易出现新的条带噪声，并且影像色彩和对比度失真。因此，建立一种针对国产高分卫星影像条带噪声去除的方法就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于归一化的国产高分辨率遥感影像条带噪声去除方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于归一化的国产高分辨率遥感影像条带噪声去除方法，包括如下步骤：

S1，根据原始影像中没有条带噪声的均一地物，建立掩膜矩阵M1；根据原始影像中的0值和坏像元，建立掩膜矩阵M2；

S2，将原始影像与掩膜矩阵M1、掩膜矩阵M2作掩膜运算，得到原始影像有效像元矩阵M3；

S3，统计原始影像b波段有效像元DN值的动态范围[T_bmin，T_bmax]，其中T_bmin表示b波段最小的DN值，T_bmax表示b波段最大的DN值，b波段表示原始影像的任意波段；

S4，统计原始影像b波段有效像元矩阵M3b的平均DN值μ_b和标准差σ_b，M3b为M3的子矩阵；

S5，统计原始影像b波段有效像元矩阵M3b第c列的平均DN值μ_c和标准差σ_c，第c列表示M3b的任意列；

S6，对原始影像b波段有效像元矩阵M3b中第c列有效像元逐一进行DN值归一化处理，完成对第c列有效像元的校正；

S7，循环执行S6，直至完成对原始影像b波段有效像元矩阵M3b的全部有效像元的校正；

S8，循环执行S7，直至完成对原始影像全部波段的有效像元的校正，得到校正后影像；