[发明专利]基于特征比值指数的遥感影像融合方法、系统、设备及介质

说明书

本发明公开了一种基于特征比值指数的遥感影像融合方法、系统、计算机设备及存储介质，所述方法包括：获取具有近红外波段、红波段、绿波段、蓝波段的卫星遥感影像；以近红外波段作为分子，以及以红波段、绿波段和蓝波段中的一个波段或者其线性组合作为分母，计算特征比值指数；根据特征比值指数，重构红波段和绿波段；根据重构后的红波段、重构后的绿波段以及原始蓝波段，合成得到最终的彩色影像。本发明可以提高真彩色遥感影像目视分辨力和计算机解析力，挖掘历史遥感数据真彩色影像模式的应用潜力，改善现状和未来遥感数据真彩色影像模式的应用效果。

技术领域

本发明涉及一种基于特征比值指数的遥感影像融合方法、系统、计算机设备及存储介质，属于卫星遥感影像融合领域。

背景技术

可见光多光谱卫星遥感数据一般选择三个波段按照红、绿、蓝通道组合形成彩色影像，遥感影像波段越丰富，彩色组合越多，一般分为标准假彩色、真彩色、假彩色、伪真彩色等彩色影像合成模式。标准假彩色模式将遥感影像的近红外波段、红波段、绿波段分别对应影像显示的红、绿、蓝三个通道，合成彩色影像，其显著特征时是影像植被呈红色调；真彩色影像模式将遥感影像的红、绿、蓝波段与影像显示的三个色彩通道红、绿、蓝一一对应，合成彩色影像，其显著特征是水、裸露地物等接近地面自然色；非上述两种合成方式合成的彩色影像统称为假彩色影像，其中植被具有绿色调的模式又称之为伪真彩色影像。

高分辨率多光谱卫星遥感一般只设置了近红外、红、绿、蓝四个波段，其常用彩色影像模式一般限在标准假彩色、真彩色两种模式。而真彩色影像因其近自然色的突出优点，成为遥感影像制图、分类等应用研究的优良模式，不仅得到非专业人士的普遍青睐，也获得广大专业人员的广泛关注和应用研究，普遍应用于国土、海洋、环境、林业、农业、气象、水利等。

尽管卫星遥感真彩色影像得到广泛应用，美中不足的是这种图像应用模式也存在一定的硬伤：由于真彩色卫星影像数据具有波段间相关性强、蓝色波段受水汽等大气干扰，影像地物光谱响应产生畸变等固有缺陷，造成真彩色组合图像层次感不强、亮度和清晰度不高，尤其是植被等地物暗淡，呈蓝灰色调，而在具有植被的混合像元则几乎无法目视识别植被特征，导致自然色不自然、真彩色不真实等外在缺点，影响了真彩色模式制图、分类等的应用效果。

直接采用传统直方图调节等一般增强技术可以在一定程度上克服其外在缺点，但难度大，效率低；且不能克服其固有缺陷。如何获取色彩协调、层次分明、细节丰富的真彩色(自然色)影像增强成果成为摆在图像处理技术人员面前的一道难题。针对这一问题，不少技术人员从不同角度对其进行了深入研究，以期改善真彩色影像的质量。这些研究大致可以分为以下四种思路：

1)通过对卫星遥感数据进行大气纠正消除水汽散色影响，恢复植被绿色。未进行大气校正的色彩信号图像等效于太空对地摄影，从图像可看出，地物被笼罩在瑞利散射形成的蓝色“云雾”下。经瑞利散射纠正后的色彩信号图像接近于地面真彩色摄影，非专业人员能根据地物颜色及阴影判读出常见地物。理论可用于遥感信源地面真彩色图像重建、色彩信号不完整信源彩色仿真、航天对地真彩色摄影、信源质量评价等。这类方法直接针对真彩色影像色彩畸变的原因——大气散色造成地物波谱失真，应用大气纠正方法，还原真实地物波谱，从而有效改善真彩影像的色彩效果，如陈春等，遥感信源色彩信号的提取与复现，(测绘科学，2006年1月，第31卷第1期；韩秀珍等，风云三号D星真彩色影像合成方法研究及应用，海洋气象学报，2019年5月，第39卷第2期)。