[发明专利]一种在轨云缝快速检测方法

说明书

一种在轨云缝快速检测方法，首先进行基于图像块的非云、云图像子块分类；并以非云子块为基本单位，对非云区域进行快速标记，按一定的约束条件进行非云区域筛选；最后计算非云区域中心位置及范围，从而实现云缝的快速检测。本发明方法解决了宽幅相机和高分相机联动成像观测时，星上处理系统对详查目标区域位置、范围信息快速、准确计算的问题。本发明方法针对大面积云覆盖情况下，可有效缩短详查观测参考中心提取时间，从而增加星上自主任务规划系统决策、资源调配反应时间，保证高分相机对重要目标区域的详查观测。

技术领域

本发明涉及一种云缝检测方法，特别是一种在轨云缝快速检测方法，属于航天遥感领域。

背景技术

据统计数据显示，卫星遥感相机获取的高分辨率可见光遥感图像中67％左右的图像被厚度不同、分布形态各异的云覆盖，导致下传至地面的数据大部分为无效数据。云覆盖等无效数据严重浪费了星上相机资源、数据传输时间和链路带宽，影响了包含重要目标信息数据的获取与传输。因此，新一代智能遥感卫星往往采用宽幅相机和高分辨率相机协同工作的模式，首先利用宽幅相机获取的大幅宽遥感图像数据进行在轨处理，提取可疑目标区域位置及范围等信息，通过星上自主任务规划系统调动高分辨率相机进行详查观测，从而实现高价值目标的有效、准确观测。当宽幅相机观测区域为大面积云覆盖情况下，由于云缝(非云区域)、云边缘等可能存在重要目标，因此需要在轨处理系统对云缝位置、范围进行在轨快速、准确提取，为高分相机进一步详查观测提供参考依据。此外，研究在轨快速检测方法，缩短在轨处理时间，还能为星上自主任务规划系统决策、资源调配增加反应时间，保证高分相机对重要目标区域的成像观测。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，解决了宽幅相机和高分相机对重要目标区域的联动成像观测时，目标区域位置、范围信息在轨快速、准确计算问题，提供了一种在轨云缝检测方法。

本发明的技术解决方案是：一种在轨云缝快速检测方法，包括如下步骤：

(1)设输入图像大小为M×N，将输入图像进行等间隔划分，并定义每个网格作为一个基本图像单元，大小为m×n，1<m<M，1<n<N；生成由(M×N)/(m×n)个基本图像单元组成的云缝标记模型A；所述M、N均为正整数；

(2)依次对步骤(1)建立的云缝标记模型A中对应的每个基本图像单元进行非云、云分类标记处理，生成云缝标记模型C：

(3)统计步骤(22)生成的云缝标记模型C中0的个数，如果数量大于阈值百分比R，则对云缝标记模型C进行连通域标记，生成云缝标记图D

D＝D₁∪D₂…UD_L

其中，脚标L为进行连通域标记后连通域的个数，i＝1,2…L，j＝1,2…L，D_k为各个单连通域，k＝1,2…L；

(4)统计步骤(3)生成的云缝标记图D中各个连通域D_k中的基本单元个数，如果基本单元个数大于P，则求解D_k的最大内接矩形Z_k，分别得到Z_k的中心位置Z_ko、宽Z_kw和长Z_kh；

(5)计算每个Z_k的面积Area_k＝Z_kw×Z_kh，选择满足约束条件的Area_k的Z_k，则将Z_k对应的连通域D_k作为云缝检测结果，并输出Z_ko、Z_kw和Z_kh作为高分相机详查参考云缝信息。