[发明专利]一种线阵推扫式遥感成像仪信噪比评估方法有效
申请号: | 202010089543.0 | 申请日: | 2020-02-12 |
公开(公告)号: | CN111552919B | 公开(公告)日: | 2023-05-23 |
发明(设计)人: | 吴荣华;杨忠东;杨军;谷松岩;林曼筠;毕研盟;张鹏;邵建兵;颜昌翔;胡沅;王雅澄 | 申请(专利权)人: | 国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) |
主分类号: | G06F17/18 | 分类号: | G06F17/18;G06F17/16;G01N21/17;G01J3/28 |
代理公司: | 北京纽乐康知识产权代理事务所(普通合伙) 11210 | 代理人: | 苏泳生 |
地址: | 100081 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 线阵推扫式 遥感 成像 仪信噪 评估 方法 | ||
1.一种线阵推扫式遥感成像仪信噪比评估方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:准备数据;
S2:计算低噪均匀区评分指标;
S3:计算并获取图像的低噪声评分矩阵,挑选出低噪声性能良好的小区域数据,提取信噪比计算数据,计算得出信噪比计算数据结果;
S4:提取评分矩阵中质量较好的小区域图像数据,计算信噪比参数;
S5:构建出信噪比及辅助数据集,评估信噪比;
所述步骤S2包括以下步骤:
S21:剔除原始对地观测图像中噪声过大的像素,从不同角度挑选原始遥感图像的低噪声区域,其中,实验室测量得到的噪声的三倍数值作为阈值,像素噪声小于阈值的像素视为潜在的信噪比计算像素点,低噪声模板像素计算式为
式中LNMi,j为低噪声模板,LNPT为低噪声像素判别阈值,数值上等于3倍实验室测量值;
S22:生产低噪声区域评估方法的结果;
S23:获取低噪声区域评估方法的结果;
S24:整合低噪声区域评估方法的结果;
S25:挑选出计算信噪比的低噪声有效像素,综合判断像素的低噪声性能,其中,计算公式为
LNEPMi,j=LNMi,j·LNPRMi,j·CLNPMi,j·PNUMi,j
式中,LNEPMi,j为i行j列像素的低噪声有效像素模板值,LNPRMi,j为i行j列像素的小区域低噪声比率模板,CLNPMi,j为i行j列像素的小区域连续低噪声模板值,PNUMi,j为i行j列像素的小区域噪声均匀度模板;
所述步骤S22包括以下步骤:
S221:生成小区域低噪声像素比率的低噪声区域评估方法的结果;
S222:生成小区域连续低噪声像素区域的低噪声区域评估方法的结果;
S223:生成小区域像素噪声均匀度的低噪声区域评估方法的结果;
所述步骤S221包括以下步骤:
S2211:采用低噪声模板作为计算基础,设定像素同一行相邻的若干像素为统计样本;
S2212:计算样本中低噪声像素所占比率,其中,计算公式为
式中,LNPRi,j为i行j列像素的小区域低噪声像素比率,M为同行临近像素样本数目,LNPRMi,j为i行j列像素的小区域低噪声比率模板,这里选用0.9作为判断低噪声比率模板的阈值;
S2213:构建小区域低噪声比率模板;
S2214:筛选出小区域低噪声像素较多的像素;
所述步骤S222包括以下步骤:
S2221:采用低噪声模板作为计算基础,设定像素同一行相邻的若干像素作为统计样本,其中,计算公式为
CLNPMi,j=ПN(LNMi,j+n)
式中,CLNPMi,j为i行j列像素的小区域连续低噪声模板值,N为同行临近像素样本数目;
S2222:依据统计样本结果信息,判断小区域连续低噪声像素值情况;
S2223:筛选出小区域连续低噪声像素的像素;
所述步骤S223包括以下步骤:
S2231:采用噪声图像作为计算基础,设定像素同一行相邻的若干像素作为统计样本;
S2232:计算样本中噪声的标准差;
S2233:采用阈值法,构建小区域像素噪声均匀度图像,其中,具体计算式为
式中,PNUi,j为i行j列像素的小区域噪声均匀度,L为同行临近像素样本数目,PNUMi,j为i行j列像素的小区域噪声均匀度模板,这里选用1作为判断均匀度模板的阈值;
S2234:筛选出小区域像素噪声均匀度较好的像素;
所述步骤S3包括以下步骤:
S31:依据有效像素模板,提取全部有效像素的索引编号,获取索引向量
Index={Index|LNEPM=1}
即为挑选出LNEPM等于1的元素组成数据集,Index为数据集索引;
S32:按照索引向量,提取像素噪声数据、有效像素低噪声比率数据、有效像素噪声均匀度数据
S33:计算像素的低噪声评分,定量比较像素的低噪声性能;
S34:采用最大最小值方法,归一化有效像素数据,其中,最大最小值归一化计算式为
具体将噪声数据,LNPR和PNU数据按照上式归一化处理,计算式为
S35:通过综合加权三种评分指标,计算得到像素的低噪声评分,其中,评分计算式为
PLNSi,j=0.4Noisei,j+0.3(1-LNPRi,j)+0.3PNUi,j
S36:基于有效低噪声像素索引,构建与原始对地观测图像尺寸相等的评分矩阵;
S37:定量化的比较像素低噪声的水平差异。
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