[发明专利]基于傅里叶高通滤波与聚焦分析的遥感影像去条带方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种遥感影像去条带方法，具体地说，涉及一种基于傅里叶高通滤波与聚焦分析的遥感影像去条带方法。 

背景技术

条带噪声是一种具有周期性、方向性且呈条带状分布的系统噪声。其引起的原因是：由于光电传感器线阵CCD器件反复扫描地物成像，受扫描探测元正反扫描相应差异、传感器机械运动和温度变化等影响所造成。条带噪声掩盖了图像中一些真实辐射信息，在计算机解译与目视判读之前应该首先消除掉条带噪声的影响。 

TM遥感影像也存在条带噪声，而当前条带噪声去除方法可分为三类：一是通过创建滤波器来消除条带噪声，但是这种方法会对处理结果产生不同程度的振铃效应，同时要求条带噪声必须是具有周期性的、在频率域上是可识别的；二是小波分析，这种方法或多或少会使图像变平滑，而且处理结果主要依赖于小波函数的选取及条带噪声在频谱域内的位置；三是通过调整图像DN值到某个参考分布上，以此达到消除探测元间条带噪声的目的，此类方法又可分为辐射均衡化、矩匹配和直方图匹配法三种。辐射均衡化方法可以消除非周期条带噪声，但是它是基于探测元响应为线性的假设。矩匹配方法对于一幅足够大的均匀图像，每个探测元生成的DN值分布概率是相同的，同时相机的成像系统要拥有较好的线性响应度。直方图匹配法彻底解决了CCD响应非线性的缺点，但是该方法依赖于图像的选取。 

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种基于傅里叶高通滤波与聚焦分析的遥感影像去条带方法，是一种能为数据生产一线工作人员所掌握的，既简易、又能保证影像效果的新方法。 

其技术方案如下： 

一种基于傅里叶高通滤波与聚焦分析的遥感影像去条带方法，包括以下步骤： 

(1)条带噪声提取：对带有周期性条带噪声的TM原始影像进行快速傅里叶变换、编 辑滤波器，通过控制实验参数滤波类型、余弦滤波窗口、圆形滤波半径以及傅里叶逆变换操作，通过对比分析设立阈值，将高频辐射部分提取出来。 

(2)聚焦分析初步平滑：选取最大的聚焦分析模块对影像进行平滑处理以达到初步减弱条带辐射与滤掉单点噪声的目的，通过定义能平滑处理条带噪声的聚焦函数(求和、标准差、中值和均值运算)得出最佳处理效果影像。 

(3)阈值法替换与去除条带：用聚焦分析结果图中高于阈值的部分替换掉傅里叶逆变换影像图，而低于阈值的部分则利用原始影像图中对应部分进行替换。 

(4)卷积滤波二次去除条带：利用卷积处理进行二次条带去除得到最终处理影像图。 

进一步优选， 

第(1)步，单击图像解译Interpreter图标，在下拉列表中选中傅里叶分析FourierAnalysis子菜单，打开傅里叶变换Fourier Transform对话框；导入处理图像文件为TM-1.img，同时在输出文件文本框Output File中选择输出数据为TM-1.fft；同时选择变换的波段范围为1∶7；点击OK按钮执行傅里叶变换操作，得到频谱图影像，见图1.b。 

第(2)步，单击图像解译Interpreter图标，在其下拉列表中选择傅里叶分析Fourier Analysis子菜单，打开傅里叶变换编辑器Fourier Transform Editor，导入频谱图(即图1.b)；通过控制参数，设计一组对比实验： 

1.选择在傅里叶编辑器中打开掩膜命令Mask，在其下拉列表中选择滤波器子命令Filter，打开滤波对话框Low/High Pass Filter，选定滤波类型Filter Type为高通滤波、选择余弦滤波窗口Hanning、圆形滤波半径Radius设定为100，以此参数连续三次操作便可得到第一张频率域傅里叶图像，通过File菜单下的子命令Save as保存图像并命名(即图2.a)。在图2.a的基础上进行傅里叶逆变换，单击傅里叶编辑器中的命令按钮，弹出傅里叶逆变换Inverse Fourier Transform对话框，在对话框中勾选“忽略零值”Ignore Zero in Stats复选框，选择输出图像数据的类型为Unsigned2bit，最后单击OK按钮执行傅里叶逆变换得到空间域图2.b；