基于相位一致性的遥感图像质量评价方法

摘要

本发明公开了一种基于相位一致性的遥感图像质量评价方法，克服了现有技术仅以单个参数表征遥感图像质量优劣的不足，实现步骤为：(1)输入一幅待评价遥感图像；(2)获得遥感图像在条带噪声方向的相位一致性值；(3)对相位一致性值进行二值化处理；(4)获取条带噪声强度矩阵；(5)计算条带噪声值；(6)获得一般噪声信息；(7)计算遥感图像的一般噪声值；(8)计算遥感图像的模糊度值；(9)利用choquet模糊积分，获得遥感图像的综合评价值；(10)输出遥感图像质量的综合评价值。本发明具有无参考性、全面评价遥感图像质量的优点，能够使评价结果能更好地符合主观评价。

主权项

一种基于相位一致性的遥感图像质量评价方法，包括如下步骤：(1)输入一幅待评价的遥感图像；(2)获得相位一致性值：采用相位一致性公式，计算遥感图像在条带噪声方向的相位一致性，得到相位一致性值；(3)二值化处理：采用二值化方法，对相位一致性值进行二值化处理，得到0‑1模板；(4)获得条带噪声强度矩阵：用遥感图像矩阵乘以0‑1模板，得到条带噪声，将条带噪声的像素值进行归一化处理，得到条带噪声强度矩阵；(5)按照下式，计算遥感图像的条带噪声值：$N_1=\frac{\underset{j}{\Sigma }\underset{i}{\Sigma }S\times P_1}{M\times N}$其中，N₁表示遥感图像的条带噪声值；Σ表示求和操作；j表示遥感图像像素的列坐标；i表示遥感图像像素的行坐标；S表示条带噪声强度矩阵；P₁表示遥感图像的相位一致性值；M表示遥感图像的行数；N表示遥感图像的列数；(6)获得一般噪声信息：(6a)采用边缘提取方法，提取遥感图像的边缘，得到边缘图；(6b)采用形态学中的膨胀运算，对边缘图进行膨胀，得到膨胀后的边缘图；(6c)采用局部相位算法，计算遥感图像的局部相位值，得到局部相位图；(6d)从膨胀后的边缘图中找出像素值为1的坐标，将找出的坐标所对应的局部相位图中像素值赋值为0，得到去掉边缘信息的局部相位图；(7)按照下式，计算遥感图像的一般噪声值：$N_2=\frac{\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}\underset{j=1}{\overset{N}{\Sigma }}{P}_{(i,j)}}{M\times N}$其中，N₂表示遥感图像一般噪声的值；Σ表示求和操作；i表示去掉边缘信息的局部相位图的行标号；M表示遥感图像的行数；j表示去掉边缘信息的局部相位图的列标号；N表示遥感图像的列数；P_(i,j)表示去掉边缘信息的局部相位图像素点(i,j)的像素值；(i,j)表示去掉边缘信息的局部相位图像素坐标；(8)获得遥感图像的模糊度值：(8a)采用局部相位算法，计算遥感图像的局部相位值，得到局部相位图；(8b)利用matlab软件中的reshape函数，将局部相位图矩阵拉伸成为一维数组，得到局部相位图的一维数组；(8c)将局部相位图的一维数组按照从小到大进行排序；(8d)采用权重函数，计算权重值；(8e)按照下式，计算遥感图像的模糊度值:$B=1-\frac{\underset{i=1}{\overset{M\times N}{\Sigma }}{W}_i{P}_i}{\underset{i=1}{\overset{M\times N}{\Sigma }}{W}_i}$其中，B表示遥感图像的模糊度值；Σ表示求和操作；i表示局部相位图的一维数组从1到M×N共(M×N)个数的标号；M表示遥感图像的行数；N表示遥感图像的列数；W_i表示局部相位图的一维数组中第i个元素的权重值；P_i表示局部相位图的一维数组的元素值；(9)计算遥感图像质量的综合评价值：(9a)采用极差法，分别对遥感图像的条带噪声值、一般噪声值和模糊度值进行归一化处理；(9b)将归一化处理后的遥感图像的条带噪声值、一般噪声值和模糊度值按从大到小进行排序；(9c)根据遥感图像中条带噪声、一般噪声和模糊度在遥感图像质量中的重要程度，确定综合评价因子中各个值得的权重系数；(9d)按照模糊测度公式，计算按降序排列后条带噪声值、一般噪声值和模糊度值的模糊测度；(9e)按照下式，计算遥感图像质量的综合评价值：Q＝I₁g₁+I₂g₂+I₃g₃其中，Q表示遥感图像质量的综合评价值，Q越大，表示遥感图像的质量越差；I₁表示归一化处理后的条带噪声值、一般噪声值和模糊度值中的最大值；g₁表示归一化处理后的条带噪声值、一般噪声值和模糊度值中的最大值的模糊测度；I₂表示归一化处理后的条带噪声值、一般噪声值和模糊度值中的中间值；g₂表示归一化处理后的条带噪声值、一般噪声值和模糊度值中的中间值的模糊测度；I₃表示归一化处理后的条带噪声值、一般噪声值和模糊度值中的最小值；g₃表示归一化处理后的条带噪声值、一般噪声值和模糊度值中的最小值的模糊测度；(10)输出遥感图像质量的综合评价值。