序列遥感影像的色调一致性校正方法及系统

摘要

一种序列遥感影像的色调一致性校正方法及系统，包括将彩色的序列影像从RGB颜色空间转到Lαβ颜色空间，进行色调传递预处理，亮度通道的全局增益补偿；颜色通道的直方图映射，在颜色通道α和β分别独立地对影像灰度作调整；将所有影像从Lαβ颜色空间转至RGB颜色空间，输出并保存处理结果。本发明利用相邻影像间重叠区域的色调对应关系，能有效地抑制或消除影像间存在的亮度和颜色差异；能够很大程度减少由于通道间相关性带来的图像失真，采取搜索最大一致图像子集的方式自动选取参考颜色，避免了人工选取标准参考颜色的问题。

主权项

一种序列遥感影像的色调一致性校正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将彩色的序列影像从RGB颜色空间转到Lαβ颜色空间；步骤2，色调传递预处理，包括基于参考影像，利用带权的Wallis滤波公式对影像的所有像素在通道Lαβ分别进行色调传递；步骤3，亮度通道的全局增益补偿，包括执行以下子步骤在亮度通道L对影像灰度作调整，步骤3.1，统计所有相邻影像对在相互重叠的公共区域的灰度均值μ(I_ij)，其中，I_ij表示影像i中与影像j的重叠部分；步骤3.2，根据增益补偿的能量，优化每张影像的灰度增益系数a_i,i∈[1,N]_，其_中N是影像数量；步骤3.3，根据步骤3.2所得最优的增益补偿系数，对每张影像的亮度通道做增益补偿如下，${\hat{I}}_i\left(p\right)=a_i{I}_i\left(p\right)$其中，I_i(p)和分别表示影像i上任一像素p在增益补偿前后的灰度值；步骤4，颜色通道的直方图映射，包括执行以下子步骤在颜色通道α和β分别独立地对影像灰度作调整，步骤4.1，构建无向带权图，包括将单张影像视为一个节点，将具有重叠区域的影像节点之间以边相连，边权设为该影像对在重叠区域的灰度差异值D_H；步骤4.2，设定阈值T_D，当D_H(I_i,I_j)≤T_D，则I_i和I_j影像节点之间的边为色调一致边，否则，为色调非一致边；步骤4.3，搜索最优的参考影像集合，包括在无向带权图中搜索具有色调一致边的最大连通子图，以该子图的影像节点集合作为颜色通道直方图映射的参考影像集合；步骤4.4，确定每张影像的直接参考影像，包括将无向带权图中的参考影像节点之间的权值设为0，任取其中一个节点作为根节点；利用最短路径算法确定每个影像节点到根节点的最短路径，每个影像节点的父节点就是其进行灰度直方图映射的直接参考影像；步骤4.5，确定影像序列的灰度映射顺序，包括对步骤4.4中得到的二叉树，从根节点按广度优先或者深度优先的方式遍历二叉树，实际访问的影像节点顺序就是进行像对间灰度映射的执行顺序；步骤4.6，根据搜索出的执行顺序，每张影像建立与其参考影像之间的直方图映射关系，并调整影像中各像素的灰度；步骤5，将所有影像从Lαβ颜色空间转至RGB颜色空间，输出并保存处理结果。