[发明专利]一种基于区域网平差的卫星遥感影像色彩均衡方法

权利要求书

1.一种基于区域网平差的卫星遥感影像色彩均衡方法，其特征在于，包括：

S1、根据影像空间位置提取影像重叠区，对影像重叠区划分均匀格网，利用HOG特征提取算法提取格网特征，利用格网特征进行同名格网的优化筛选；

S2、以多项式为平差模型，针对系数阵秩亏问题引入基准影像，针对像素值分布不均问题引入虚拟控制，针对呈现弱连接的困难区域采用重叠区的整体灰度均值加以约束，对测区内各影像的色彩变换参数进行引入权值的整体求解；

S3、利用S2得到的色彩变换参数对每景影像做色彩校正，得到色彩均衡的影像序列；

所述平差模型包括：

对于测区内的每对具有重叠关系的影像列出多个如下的误差方程：

式中，x_i,x_j为影像i和影像j位于重叠区同名地物的灰度均值，a_i、b_i、c_i、a_j、b_j、c_j为灰度变换的多项式系数；

所述针对系数阵秩亏问题引入基准影像的过程包括：

在测区内选取一景或多景影像作为基准影像，引入误差方程形式的基准影像方程：

式中，x_refer为基准影像中与影像i中对应的同名格网的平均灰度值；

所述针对像素值分布不均问题引入虚拟控制的过程包括：

对所有除基准影像外的待变换影像引入虚拟控制点，引入误差方程形式的虚拟控制方程：

v₂＝x*(M_refer/M_i)-(a_ix²+b_ix+c_i)

式中，x取值为1或255，(M_refer/M_i)为基准影像灰度均值与第i幅待变换影像灰度均值的比值；

所述基准影像灰度均值M_refer为：

式中，为第l幅基准影像的灰度均值，P_l为第l幅基准影像的权重：

式中，d_i为待变换影像与各基准影像间的距离，λ为指数值，n为基准影像数量。

2.根据权利要求1所述的一种基于区域网平差的卫星遥感影像色彩均衡方法，其特征在于，所述S1中利用格网特征进行同名格网的优化筛选的过程包括：

采用梯度距离GD来对格网内容进行相似性度量；

利用设定的筛选准则进行筛选，所述筛选准则包括：

1)将所有同名格网按梯度距离升序进行排列，取其前部一定比例的格网；

2)计算同名格网的平均梯度值取且的同名格网，i、j表示一对拥有重叠区域的影像各自的序号，k为影像格网序号；

3)选取梯度距离GD0.2的同名格网；

4)按同名格网灰度均值差值的三倍中误差剔除局部异常值。

3.根据权利要求1所述的一种基于区域网平差的卫星遥感影像色彩均衡方法，其特征在于，所述S1中采用基于OpenMP的多线程加速编译处理方案。

4.根据权利要求1所述的一种基于区域网平差的卫星遥感影像色彩均衡方法，其特征在于，所述针对呈现弱连接的困难区域采用重叠区的整体灰度均值加以约束的过程包括：

建立误差方程形式的约束公式：

式中，m_i和m_j分别为具有弱连接重叠关系的第i景和第j景影像其重叠区域的灰度均值。

5.根据权利要求4所述的一种基于区域网平差的卫星遥感影像色彩均衡方法，其特征在于，所述S2引入权值的整体求解包括：

建立权矩阵如下：

式中，为具有重叠区域的影像i和影像j间方程的权值，其值为该重叠区同名格网数量与测区内所有同名格网数量的比值；k_ij为影像i和影像j的重叠区域中同名格网的数量；为基准影像的权值，s为基准影像方程数量；和分别为虚拟控制方程和困难地区的约束方程权值，q和h分别为虚拟控制方程和约束方程的数量。

6.根据权利要求1所述的一种基于区域网平差的卫星遥感影像色彩均衡方法，其特征在于，所述S2采用迭代方法求解平差模型，参数初始值设为0，当所有参数的改正数均小于10^-15时停止迭代。