[发明专利]一种辐射归一化方法及其系统

说明书

本发明提供了一种辐射归一化方法及其系统，所述辐射归一化方法包括如下步骤：根据具体的影像数据，选择具有相对稳定的光谱特征的地表状态稳定的区域；对所述地表状态稳定的区域多个时相影像数据进行辐射分布统计，得出每幅所述时相影像的辐射分布特征；选定其中一个所述时相影像为标准，通过多个时相的辐射分布特征值，建立其他所述时相影像向所述标准转换的方程并解算。本发明的辐射归一化方法提高了遥感影像变化的检测精度。

技术领域

本发明涉及遥感影像处理领域，具体而言，涉及一种辐射归一化方法及其系统。

背景技术

遥感影像变化检测是利用遥感影像了解地表变化的技术方法，是遥感的重要应用方向之一，具有全面、高效、客观的优势，在生态环境保护、自然资源监管、城乡建设调查、农业生产监控、自然灾害评估等领域均得到了广泛的应用。遥感影像变化检测主要是借助不同时间获取的同一区域遥感影像，通过分析运算解译，得出该区域内地表变化情况。然而，由于季节、光照、大气、传感器、搭载平台等因素的影响，多时相遥感数据之间，存在不同程度的辐射差异，导致同物异谱问题，对变化检测造成一定的干扰。对多时相数据进行辐射校正，消除外部因素导致的辐射差异，实现辐射归一化，是变化检测前重要的预处理步骤，有助于提高变化检测的精度。

国内外学者提出了很多辐射归一化校正的方法，主流的方法可以分为两类：绝对辐射校正和相对辐射校正。绝对辐射校正是为成像的物理过程建立模型，将影像像元的辐射灰度值转换为地表真实反射率。这类方法算出的结果有明确的物理意义，适合定量计算各类物理指标，但转换过程所需的参数不易获取，因此实用性不强。相对辐射校正不以还原真实地表反射率为目的，而是着眼于影像间的辐射一致性或色彩一致性，尽可能使多幅影像中的相同地区辐射趋于一致，同时保持异类地表间的差异特征。这类方法无需实时参数，更加方便实用，校正成果对于大量定性分析已经足够，因此得到了广泛应用。

相对辐射校正又可分为两类：基于像元对的相对辐射校正和基于分布的相对辐射校正。基于像元对的相对辐射校正，是利用未变化的像元值，在多时相数据间建立转换模型，再用模型校正整幅影像的辐射值。这类方法需要选取伪不变像元对，通过最小二乘法确定回归方程，处理效果受像元对提取质量影响较大。基于分布的相对辐射校正，是根据影像重叠区域整体分布特征，调整像元值。这类方法简单高效，但在季节差异较大和地表变化较多的情况下，效果不佳。在实际生产中，也有采用Photoshop等图像处理工具，根据主观视觉感受，对影像的直方图进行调整，使影像的色调趋于统一，常被称作色彩一致化处理。该方法也属于基于分布的相对辐射校正，调整效果较好，但完全依靠人工处理，且只能用于三波段数据，难以满足海量多源异类影像的处理需要。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种辐射归一化方法，以及用于实现上述辐射归一化方法的系统，以提高遥感影像变化的检测精度。

具体地，本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明公开了一种辐射归一化方法，所述方法包括：

根据具体的影像数据，选择具有相对稳定的光谱特征的地表状态稳定的区域；

对所述地表状态稳定的区域多个时相影像数据进行辐射分布统计，得出每幅所述时相影像的辐射分布特征；

选定其中一个所述时相影像为标准，通过多个时相的辐射分布特征值，建立其他所述时相影像向所述标准转换的方程并解算。

第二方面，本发明公开了一种辐射归一化系统，包括：

选定模块：用于根据具体的影像数据，选择具有相对稳定的光谱特征的地表状态稳定的区域；

计算模块：用于对所述地表状态稳定的区域多个时相影像数据进行辐射分布统计，得出每幅所述时相影像的辐射分布特征；