[发明专利]基于特征阈值的遥感影像融合方法、系统、设备及介质

说明书

本发明公开了一种基于特征阈值的遥感影像融合方法、系统、设备及介质，所述方法包括：获取具有原始波段的卫星遥感影像；将近红外波段与红波段、绿波段和蓝波段中的一个或多个波段进行融合，将融合后的波段或波段组合作为分子，以及将融合前的波段或波段组合作为分母，计算得到特征比值指数；根据特征比值指数及其特征阈值，构建植被特征增强函数；根据植被特征增强函数，对红波段和绿波段进行植被特征增强；由增强后的红波段、增强后的绿波段以及原始蓝波段，合成得到最终的彩色影像。本发明可以提高真彩色遥感影像目视分辨力和计算机解析力，挖掘历史遥感数据真彩色影像模式的应用潜力，改善现状和未来遥感数据真彩色影像模式的应用效果。

技术领域

本发明涉及一种基于特征阈值的遥感影像融合方法、系统、设备及介质，属于卫星遥感影像融合领域。

背景技术

可见光多光谱卫星遥感数据的红、绿、蓝波段分别置于红、绿、蓝通道组合生成的图像为真彩色影像，其显著特征是水体和岩石、土壤、建筑物等裸露陆地物与地面目视的自然色一致，植被色彩就像在万米高空飞机上看到的地面植被色彩。

早期的卫星影像的多波段模式中不少都没有设置蓝色波段，难以合成真彩色影像。随着高分辨率遥感影像的发展，一般都设置包含蓝色波段的多个波段。这一发展引领了遥感卫星波段设置模式，使设置蓝色波段成为一时之风尚。目前绝大多数可见光遥感卫星如资源卫星、海洋水色卫星、气象卫星等均设置了包含红、绿、蓝波段的多个波段。合成真彩色影像的不仅成为可能，而且成为当前遥感影像制图、分类等应用研究的主流模式，如气象遥感卫星和对地观测卫星均把真彩色影像长期作为一项重要的业务化产品，广泛应用于国土、海洋、环境、林业、农业、气象、水利等。

尽管如此，由于真彩色卫星影像数据具有波段间相关性强的特点以及数据中的蓝色波段受水汽等大气干扰的特点，易使地物被笼罩在瑞利散射形成的蓝色“云雾”下，造成真彩色组合图像上植被地物暗淡不清，植被色彩偏蓝灰色调，与地面真实色彩不一致的情况；影像上植被与其它地物的混合像元无法目视识别植被特征，更无法判断植被的类别、健康状况和覆盖度。对于植被广泛分布的区域，造成真彩色影像整体图像质量显著降低，严重影响了真彩色影像的制图应用效果。以地面植被色为参照，卫星遥感真彩色影像与无人机、航空遥感等低空平台获取的真彩色遥感影像相比，存在显著的质量差距。而含有植被波段的标准假彩色图像上植被呈层次多样的红色，目视特征显著，使其成为遥感植被分析技术人员青睐的图种。两相比较，卫星遥感真彩色影像在植被分析与应用方面存在明显的短板。

可见，卫星遥感真彩色影像植被色彩不自然不真实是显而易见的缺陷。保持卫星遥感真彩色影像上的水及岩石、土壤、建筑物等裸露地物的色彩特征，改善卫星遥感真彩色影像的植被色彩特征是卫星遥感真彩色图像处理的关键。直接采用传统直方图调节等现有增强技术可以在一定程度上克服其外在缺点，但难度大，效率低，且不能来克服其固有缺陷。如何应用植被波段的优点来提高真彩色影像的应用潜力成为卫星遥感真彩色图像处理技术研究的难点。针对这一难点，不少技术人员从不同角度对其进行了深入研究，以改善真色彩影像的整体质量。这些研究大致可以分为以下四种思路：

(1)对遥感数据进行瑞利散射纠正，使得色彩信号图像接近于地面真彩色影像(陈春等，遥感信源色彩信号的提取与复现测绘科学，2006年1月，第31卷第1期；韩秀珍等，风云三号D星真彩色影像合成方法研究及应用，海洋气象学报，2019年5月，第39卷第2期)。

(2)利用白平衡法和基于色度学的色彩纠正改善真彩色影像的植被特征，获得更为真实的真彩色图像(游晶等，一种处理彩色多光谱图像的白平衡法，大气与环境光学学报，2012年7月第7卷第4期；黄红莲等，基于人工靶标的多光谱遥感图像真彩色合成，2016年11月，第45卷第11期)。