[发明专利]高性能遥感影像合成方法及装置

说明书

本发明公开一种高性能遥感影像合成方法，包括步骤：获取原始遥感影像数据，提取原始遥感影像数据中的云覆盖区域；对提取后的遥感影像数据进行掩膜裁剪，得到无云碎片影像数据并存储；对欲合成的任务区进行分块划分，得到多个子任务区域；根据无云镶嵌规则，对子任务区域的无云碎片影像数据进行替换镶嵌的并行化处理，输出各个子任务区域的合成无云影像数据块；对各子任务区域获取的无云影像数据块进行汇总，输出整体任务区的合成无云遥感影像。本发明仅存储无云碎片影像，降低数据存储量；采用分区域、多线程并行方式进行替换镶嵌处理，提高效率，可获取大范围无云镶嵌影像；采用局部直方图匹配方式，保证色调调整的同时，消除色调不一致问题。

技术领域

本发明涉及遥感图像处理技术领域，更具体地说，本发明涉及一种高性能遥感影像合成方法及装置。

背景技术

遥感技术以地球作为完整的系统，研究其各圈层的空间结构及相互作用，将遥感数据进行定性、定量分析，解决地球资源与环境等方面的问题。遥感技术所具有宏观、快速和重复观测的优势，在国土、水利、林业和农业的环境保护和资源调查中广泛应用。

遥感传感器一次只能拍摄获取局部区域的影像，远不能满足大范围遥感监测需求。为获得更大范围的遥感影像，通常需要将幅面较小或者来源于不同传感器的影像经过处理并拼接在一起获得一幅完整的遥感图像，如，在高性能集群并行处理环境下，基于拼接线与有效多边形的镶嵌技术，有效多边形为整景影像中除黑边以外的影像部分，实现遥感影像快速无缝镶嵌。

光学传感器受自身成像机理的限制，获取数据时影像质量会受到天气状况的影响(尤其是云雾覆盖)，使得获取到的某些地区影像模糊，甚至局部区域完全丢失地物的纹理信息造成“绝对摄影空白”，要获取清晰的、没有信息损失的遥感影像并非易事。针对遥感图像上厚云覆盖形成的“绝对摄影空白”造成的信息损失无法通过图像复原、图像增强等手段加以解决的问题，需借助其他时段获取的同源或不同源遥感影像进行云及阴影区域的信息补偿从而实现遥感影像的厚云去除，如，基于有云影像与无云替补影像，通过云区识别、直方图匹配、影像替换等过程实现云区的无缝化替换。

但是，现有技术的快速镶嵌需大量人工挑选参与镶嵌的无云清晰影像，效率低下；海量数据为镶嵌提供丰富的原料但同时也造成大量冗余。至于云区的无缝化替换，仍需人为选择替补影像，工作量较大，自动化程度很低；需要辅助影像作支持，所以数据来源以及成像质量直接影响后续替补的效果；直方图匹配处理的是整幅影像，处理后的影像质量退化，而且会影响影像上原本亮度均匀的部分，难以保证替补区域的色彩一致性。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种遥感影像合成方法，仅存储无云碎片影像，降低数据存储量；采用分区域、多线程并行方式进行替换镶嵌处理，提高效率，可获取大范围无云镶嵌影像；采用局部直方图匹配方式，保证色调调整的同时，消除色调不一致问题；

本发明还提供一种遥感影像合成装置，以输出高效、高质量的遥感影像。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明通过以下技术方案实现：

本发明提供一种遥感影像合成方法，包括以下步骤：

获取原始遥感影像数据，提取所述原始遥感影像数据中的云覆盖区域；

对提取后的遥感影像数据进行掩膜裁剪，得到无云碎片影像数据并存储；

对欲合成的任务区进行分块划分，得到多个子任务区域；

根据无云镶嵌规则，基于所述无云碎片影像数据，分别对各个所述子任务区域进行替换镶嵌的并行化处理，输出各个所述子任务区域的合成无云影像数据块；

对各个所述子任务区域获取的无云影像数据块进行汇总，输出所述整体任务区的合成无云遥感影像。

优选的是，对提取云覆盖区域后的遥感影像数据进行裁剪，包括步骤：