一種基于在軌分類統計的紅外影像me噪聲去除方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于航天遙感技術領域，涉及一種遙感紅外影像的噪聲處理方法。
【背景技術】
[0002] 記憶效應（ME，Memory Effect)是光機掃描成像儀所成紅外遙感影像的一種條帶 噪聲，例如LANDSAT衛星上的TM的熱紅外影像、CBERS01衛星上的IRMSS影像。ME噪聲主 要表現為一景圖像中某些掃描條帶與其上下掃描條帶之間存在整體的灰度差，灰度差可能 會隨著掃描角度不同而不同，在沿著掃描方向的掃描條帶中，景物有明顯亮暗突變的位置 尤為明顯，例如云或海岸線的邊界位置，這會嚴重影響影像的目視效果。
[0003] 目前可查到的ME噪聲去除算法為LANDSAT衛星上的TM熱紅外影像ME校正方法， 該方法的基本原理為：使用系統的脈沖響應函數構建復原濾波器，使用復原濾波器對圖像 進行復原從而去除ME噪聲。使用該方法的前提為確定精確的遙感器系統脈沖響應函數，但 是精確的系統脈沖響應函數比較難測得，這對于很多普通的遙感影像用戶來說非常困難， 所以，此類方法的ME噪聲去除很難實現。

【發明內容】

[0004]本發明解決的技術問題是：克服現有ME噪聲去除方法過于依賴精確的遙感器系 統脈沖響應函數的問題，提供了一種基于在軌分類統計的紅外影像ME噪聲去除方法，根據 衛星影像自身的輻射信息，使用ME檢測模板遍歷整景影像檢測ME噪聲，對檢測到的ME噪 聲使用迭代的方法進行分類去除，可以在去除紅外影像ME噪聲的同時保證影像輻射信息 的有效性。
[0005]本發明的技術解決方案是：一種基于在軌分類統計的紅外影像ME噪聲去除方法， 包括如下步驟：
[0006] (1)針對衛星在軌獲取的紅外原始地物影像，依據影像各像素點的DN值使用K均 值算法進行分類，得到K個輻亮度分類區間Q，C 2, . . .，CK;
[0007] (2)建立ME檢測模板，并利用ME檢測模板對原始影像進行遍歷，進行匹配檢測ME 噪聲；
[0008]所述的ME檢測模t
【主權項】
1. 一種基于在軌分類統計的紅外影像ME噪聲去除方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 針對衛星在軌獲取的紅外原始地物影像，依據影像各像素點的DN值使用K均值算 法進行分類，得到K個輻亮度分類區間C1, C2, ...，Ck; (2) 建立ME檢測模板，并利用ME檢測模板對原始影像進行遍歷，進行匹配檢測ME噪 聲；
N為獲取原始地物影像的探測器的像元數，M為1到10的之間的任一正整數； 所述匹配檢測ME噪聲的方法為：將原始地物影像分成若干個大小為3NXM的子圖像 塊，計算ME檢測模板G與各子圖像塊的相關系數r，當r大于閾值的時候認為該圖像塊存在 ME噪聲，
其中，G為ME檢測模板G的DN均值，F是圖像塊所包括像素點的DN均值，Y(i，j)為 子圖像塊第i行第j列的像素點的DN值，G (i, j)為模板第i行第j列的像素點的DN值，i =1，2,3,…，3N，j = 1，2,3,…，M;
NXM的矩陣，然后根據存在ME噪聲的圖像塊Y所在的輻亮度分類區間分別進行ME噪聲去 除，去除方法為：
對應的MEi的正負相反；
2)17/ -Yor |>〇, |y/ _y2' |>〇;如果滿足則進入下一步；否則令Y = Y'，并再次進行 ME噪聲去除，直至最后一次得到的圖像塊Y'同時滿足兩個最優條件后進入下一步； 式中匕為子影像Y ^最后一行與子影像Y :第一行對應各像素點的DN值差，b 2為子影像 Y1最后一行與子影像￥2第一行對應各像素點的DN值差，V為子影像V最后一行與子影 像V第一行對應各像素點的DN值差，b 2'為子影像Y1'最后一行與子影像Y2第一行對應 各像素點的DN值差，K為M^DN均值，&為M^DN均值，g為b/的DN均值，瓦為b2， 的 DN 均值，7(|，71，乃分別為 YtlJ1, Y^DN 均值，yQ'，y/，y2'分別為 Yci'，Y/，Y2'的 DN均值； (4)對去除ME噪聲后的影像，采用自適應矩匹配濾波的方法去除影像中殘余的條紋噪 聲，得到最終的紅外影像。
2. 根據權利要求1所述的一種基于在軌分類統計的紅外影像ME噪聲去除方法，其特 征在于：所述的K均值算法中輻亮度分類區間的個數K由原始地物影像的ME噪聲表現形式 決定，滿足關系式ME i= DNi-DN/，式中，OMc=C:.為ME噪聲去除前各像素點的DN值，i = 1，2,…，K，DN/為ME噪聲去除后各像素點的DN值，MEi為正或負并且相鄰的區間段正負號 不同。
3. 根據權利要求1或2所述的一種基于在軌分類統計的紅外影像ME噪聲去除方法，其 特征在于：所述的K均值算法中，K個輻亮度分類區間C 1, C2, ...，(^的初始聚類中心分別為 (2\_.'-丨),/(人，+丨),(2、-丨)*2/(人，+丨),.,,,(2、'*-丨）1/(人，+丨），其中^為影像的量化位數。
【專利摘要】一種基于在軌分類統計的紅外影像ME噪聲去除方法，利用衛星影像自身的輻射信息，使用ME檢測模板遍歷整景影像檢測ME噪聲，對檢測到的ME噪聲使用迭代的方法進行去除，彌補了系統脈沖響應函數不足的問題。同時考慮到紅外影像在不同輻亮度下ME噪聲表現形式不同的特點，該方法引入分類的思想，對不同的輻亮度下ME噪聲使用不同的方法進行去除。最后，使用自適應矩匹配對處理后的圖像進行殘余條紋噪聲去除，進一步提高紅外影像的輻射質量。
【IPC分類】G06T5-00
【公開號】CN104820972
【申請號】CN201510228053
【發明人】李巖, 張炳先, 何紅艷, 邢坤, 曹世翔, 劉薇, 齊文雯
【申請人】北京空間機電研究所
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月7日