序列遙感影像的色調一致性校正方法及系統的制作方法
【專利摘要】一種序列遙感影像的色調一致性校正方法及系統，包括將彩色的序列影像從RGB顏色空間轉到Lαβ顏色空間，進行色調傳遞預處理，亮度通道的全局增益補償；顏色通道的直方圖映射，在顏色通道α和β分別獨立地對影像灰度作調整；將所有影像從Lαβ顏色空間轉至RGB顏色空間，輸出并保存處理結果。本發明利用相鄰影像間重疊區域的色調對應關系，能有效地抑制或消除影像間存在的亮度和顏色差異；能夠很大程度減少由于通道間相關性帶來的圖像失真，采取搜索最大一致圖像子集的方式自動選取參考顏色，避免了人工選取標準參考顏色的問題。
【專利說明】
序列遙感影像的色調一致性校正方法及系統
技術領域
[0001] 本發明屬于遙感影像處理技術領域，特別是設及序列遙感影像的色調一致性校正 方法及系統。
【背景技術】
[0002] 遙感影像在地理制圖、災害監測、資源調查和城市規劃等方面有著越來越廣泛的 應用。作為遙感影像快速拼接流程中的一環，相比其他模塊而言，序列影像的勻光勻色處理 方面的研究成果較少，且主要集中在對影像亮度方面的勻光處理，主要包括:MASK勻光算 法、Wallis濾波勻光算法等。對于影像之間存在的色偏色差等顏色差異問題沒有比較經典 和主流的處理方法。對于大范圍的測量區域，由于光照角度和云層遮擋等方面的影響，影像 之間的亮度和顏色差異很難避免，運點對于多時相的遙感影像更是如此。序列遙感影像的 勻光勻色處理設及到幾種關鍵技術:彩色影像亮度通道和顏色通道的分離技術，影像的色 調傳遞技術，序列影像的最優一致顏色參照子集捜索技術；
[0003] 亮度和顏色通道的分離技術：目前描述色彩的顏色空間有很多，用于設備顯示的 就是經典的RGB空間。由于RBGS個通道之間存在著較大的相關性，運對分通道的影像處理 算法帶來不便，因此很多影像算法現將影像轉到通道間相關性很低的空間，處理完成后再 轉回RGB空間。將彩色影像按亮度通道和顏色為通道分開的顏色空間主要有HSV空間和LaP 空間。其中，LaP空間中各通道間的相關性最低，L通道表示亮度通道，a和防I道表示兩個正 交的顏色通道，是一個理想的影像處理的顏色空間。
[0004] 影像的色調傳遞技術:影像的色調傳遞技術是指將參考影像的色調特征傳遞給待 處理的影像，使待處理影像在保持原有影像內容的前提下具有參考影像的色調。主要方法 有兩類:基于灰度統計參數(均值和方差)的變換和基于灰度直方圖映射的變換。
[0005] 目前還沒有公開的基于序列影像的一致顏色參考子集捜索理論。勻光勻色的最終 目的是讓拼接后的遙感影像呈現出統一的色調。當序列遙感影像中存在多種不一致的色調 時，很難確定哪一種是最佳的標準色調。
【發明內容】
[0006] 本發明針對序列遙感影像在拼接時可能出現的色調不一致問題，提出序列遙感影 像的色調一致性校正方法及系統。
[0007] 本發明提供一種序列遙感影像的色調一致性校正方法，包括W下步驟：
[000引步驟1，將彩色的序列影像從RGB顏色空間轉到LaP顏色空間；
[0009] 步驟2,色調傳遞預處理，包括基于參考影像，利用帶權的Wallis濾波公式對影像 的所有像素在通道LaP分別進行色調傳遞；
[0010] 步驟3,亮度通道的全局增益補償，包括執行W下子步驟在亮度通道L對影像灰度 作調整，
[0011] 步驟3.1，統計所有相鄰影像對在相互重疊的公共區域的灰度均值ii(Iu)，其中， IlJ表示影像i中與影像j的重疊部分；
[001^ 步驟3.2，根據增益補償的能量，優化每張影像的灰度增益系數曰1，1引1，化其中 N是影像數量；
[0013] 步驟3.3，根據步驟3.2所得最優的增益補償系數，對每張影像的亮度通道做增益 補償如下，
[0014]
[001引具甲，iup;卿I,(P)分另懐示影像讓任一像素 P在增益補償前后的灰度值；
[0016] 步驟4,顏色通道的直方圖映射，包括執行W下子步驟在顏色通道a和0分別獨立地 對影像灰度作調整，
[0017] 步驟4.1，構建無向帶權圖，包括將單張影像視為一個節點，將具有重疊區域的影 像節點之間W邊相連，邊權設為該影像對在重疊區域的灰度差異值化；
[001引步驟4.2，設定闊值Td，當化（Ii，I j)《Td，則Ii和I j影像節點之間的邊為色調一致 邊，否則，為色調非一致邊；
[0019] 步驟4.3,捜索最優的參考影像集合，包括在無向帶權圖中捜索具有色調一致邊的 最大連通子圖，W該子圖的影像節點集合作為顏色通道直方圖映射的參考影像集合；
[0020] 步驟4.4，確定每張影像的直接參考影像，包括將無向帶權圖中的參考影像節點之 間的權值設為0,任取其中一個節點作為根節點;利用最短路徑算法確定每個影像節點到根 節點的最短路徑，得到二叉樹，每個影像節點的父節點就是其進行灰度直方圖映射的直接 參考影像；
[0021 ]步驟4.5，確定影像序列的灰度映射順序，包括對步驟4.4中得到的二叉樹，從根節 點按廣度優先或者深度優先的方式遍歷二叉樹，實際訪問的影像節點順序就是進行像對間 灰度映射的執行順序；
[0022] 步驟4.6,根據捜索出的執行順序，每張影像建立與其參考影像之間的直方圖映射 關系，并調整影像中各像素的灰度；
[0023] 步驟5,將所有影像從LaP顏色空間轉至RGB顏色空間，輸出并保存處理結果。
[0024] 而且，相鄰影像對之間灰度差異值的計算過程如下，
[0025] 步驟4.1.1，針對影像對Ii和。，分別統計Ii和。在重疊區域的灰度累積概率分布 圖CDF，在主要區間等間隔地選取K個概率值Pk,kG[l，K]對應的影像灰度值作為樣本點，記 為
K為預設的取值；
[00%]步驟4.1.2, Wli的樣本點和。的樣本點為坐標軸建立平面直角坐標系ovivj，得到 K個離散點，用二次B樣條擬合出得到實曲線；
[0027] 步驟4.1.3,計算實線曲線段與基準線之間面積，記為As,則Ii和。的灰度差異值化 (Ii , I j ) =As/(pK~Pl ) O
[0028] 本發明提供一種序列遙感影像的色調一致性校正系統，包括W下模塊：
[0029] 第一模塊，用于將彩色的序列影像從RGB顏色空間轉到LaP顏色空間；
[0030] 第二模塊，用于色調傳遞預處理，包括基于參考影像，利用帶權的Wallis濾波公式 對影像的所有像素在通道LaP分別進行色調傳遞；
[0031] 第=模塊，用于亮度通道的全局增益補償，包括設置W下單元在亮度通道L對影像 灰度作調整，
[0032] 統計單元，用于統計所有相鄰影像對在相互重疊的公共區域的灰度均值ii(Iu)，其 中，Iu表示影像i中與影像j的重疊部分；
[0033] 優化單元，用于根據增益補償的能量，優化每張影像的灰度增益系數ai，i G [1， N]，其中N是影像數量；
[0034] 補償單元，用于根據優化單元所得最優的增益補償系數，對每張影像的亮度通道 做增益補倍々n下-
[0035]
[0036] 其中，Ii(P)和分別表示影像i上任一像素 P在增益補償前后的灰度值；
[0037] 第四模塊，用于顏色通道的直方圖映射，包括設置W下單元在顏色通道a和0分別 獨立地對影像灰度作調整，
[0038] 初始單元，用于構建無向帶權圖，包括將單張影像視為一個節點，將具有重疊區域 的影像節點之間W邊相連，邊權設為該影像對在重疊區域的灰度差異值化；
[0039] 判斷單元，用于設定闊值Td,當化（Ii，Ij)《Td，則Ii和。影像節點之間的邊為色調 一致邊，否則，為色調非一致邊；
[0040] 捜索單元，用于捜索最優的參考影像集合，包括在無向帶權圖中捜索具有色調一 致邊的最大連通子圖，W該子圖的影像節點集合作為顏色通道直方圖映射的參考影像集 合；
[0041] 參考單元，用于確定每張影像的直接參考影像，包括將無向帶權圖中的參考影像 節點之間的權值設為0,任取其中一個節點作為根節點;利用最短路徑算法確定每個影像節 點到根節點的最短路徑，得到二叉樹，每個影像節點的父節點就是其進行灰度直方圖映射 的直接參考影像；
[0042] 遍歷單元，用于確定影像序列的灰度映射順序，包括對參考單元中得到的二叉樹， 從根節點按廣度優先或者深度優先的方式遍歷二叉樹，實際訪問的影像節點順序就是進行 像對間灰度映射的執行順序；
[0043] 調整單元，用于根據捜索出的執行順序，每張影像建立與其參考影像之間的直方 圖映射關系，并調整影像中各像素的灰度；
[0044] 第五模塊，用于將所有影像從LaP顏色空間轉至RGB顏色空間，輸出并保存處理結 果。
[0045] 而且，相鄰影像對之間灰度差異值的計算過程如下，
[0046] 針對影像對Ii和。，分別統計Ii和。在重疊區域的灰度累積概率分布圖CDF，在主 要區間等間隔地選取K個概率值Pk,kG[l，K]對應的影像灰度值作為樣本點，記夫
租
3預設的取值；
[0047」 WIi的樣本點和Ij的樣本點為坐標軸建立平面直角坐標系OViVj,得到K個離散點， 用二次B樣條擬合出得到實曲線；
[004引計算實線曲線段與基準線之間面積，記為As,則Ii和。的灰度差異值化（Ii，。）= As/(pK-pi)O
[0049] 本發明利用相鄰影像間重疊區域的色調對應關系，提出一種能有效地抑制或消除 影像間存在的亮度和顏色差異的技術方案，本技術方案的優勢在于：（1)整套處理流程都是 在通道間獨立性較高的顏色空間進行的，能夠很大程度減少由于通道間相關性帶來的圖像 失真；（2)將亮度和顏色分開處理，針對各自特性，采取不同的處理方案，能有效地提升序列 圖像的整體色調一致性。（3)本技術方案針對序列影像中存在的顏色差異問題，采取捜索最 大一致圖像子集的方式自動選取參考顏色，避免了人工選取標準參考顏色的問題。
【附圖說明】
[0050] 圖1是本發明實施例所提序列遙感影像的色調一致性校正方法的處理流程圖；
[0051] 圖2是本發明實施例中CDF曲線等概率間距取樣點示意圖，橫軸V表示像素的灰度 取值，縱軸P表示小于某個灰度值的像素在影像中出現概率；
[0052] 圖3是本發明實施例中影像間直方圖距離描述示意圖，橫軸和縱軸表示影像i和影 像j中像素可能出現的灰度值；
[0053] 圖4是本發明實施例中影像序列的相關分類邊無向圖，節點號表示影像的標號，邊 表示影像對之間具有重疊關系；
[0054] 圖5是本發明實施例中影像無向圖W參考影像集為根節點的最小生成樹。
【具體實施方式】
[0055] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，W下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用W解釋本發明，并不 用于限定本發明。
[0056] 本發明采用的技術方案提供一種對序列遙感影像進行勻光勻色處理的方法。如圖 1所示，將序列影像在各通道間相關性低的LaP空間，分別對亮度通道和顏色通道進行一致 調整，最后再轉回至RGB空間得到最終處理結果圖。包括W下處理步驟：
[0057] 步驟1，將彩色的序列影像從RGB顏色空間轉到LaP顏色空間。轉換過程如下：
[005引步驟1.1，將像素的灰度向量從RGB空間轉到LMS空間，轉換矩陣Tl:
[0化9]
[0060] 步驟1.2,將像素的灰度向量從LMS空間轉到LaP空間，轉換矩陣T2:
[0061]
[0062]步驟2,色調傳遞預處理。在序列影像內或外可預先選擇一張內容與測區情況相近 且成像質量較優的遙感影像作為參考影像，利用帶權的Wallis濾波公式對序列中各影像的 所有像素在La防I道分別進行色調傳遞。帶權Wallis濾波公式如下：
[0063]
[0064] 式中y( ?)和〇( ?)作用符表示對目標像素集合的灰度均值和方差，Nnxn( ?)作用 符表示目標像素的n X n鄰域像素集合，具體實施時，本領域技術人員可自行設置的取值n。I (P)和IKp)分別表示待處理影像中像素 P在處理前后的灰度值，k表示參考影像的所有像素 集合。權值參數AG [0，1]控制著該變換作用的強度，權值越大色調傳遞效果越明顯，反之亦 然。本發明在La防I道的推薦權值分別為0.8，0.1，0.1。
[0065] 步驟3,亮度通道的全局增益補償。在L亮度通道對影像灰度作調整，首先統計各相 鄰影像間重疊區域的灰度均值，再采用增益模型對影像序列的亮度進行全局的一致性優 化。
[0066] 實施例的步驟3具體實現包括W下步驟：
[0067] 步驟3.1，統計所有相鄰影像對在相互重疊的公共區域的灰度均值ii(Iu)，其中， IiJ表示某影像i中與相鄰影像j的重疊部分像素集合。
[0068] 步驟3.2,優化每張影像的灰度增益系數ai，i G [ 1，N]，其中N是影像數量。對于某 影像i和相鄰影像j，其增益補償的能量方程式：
[0069] eij = (aiJi(Iij)-ajli(Iji))2+a((ai-l)2+(aj-l)2)
[0070] 其中，ei功增益補償的能量，a是一個固定權值，避免方程式的平凡解，。康示某 影像j中與相鄰影像i的重疊部分像素集合。考慮到所有的影像對重疊部分的灰度差異，全 局的能量方巧式：
[0071]
[0072] 上式可通過線性最小二乘方法快速求解，即得到各張影像的增益補償系數曰1。
[0073] 步驟3.3,根據求得的最優增益補償系數，對每張影像的亮度通道做增益補償：
竄中，Ii(P)和I(P)分別表示影像讓任一像素 P在增益補償前后的灰度值。
[0074] 步驟4,顏色通道的直方圖映射。在a和0顏色通道分別獨立地對影像灰度作調整， 包括根據重疊區域的顏色差異，捜索最優參考影像集合;利用最短路徑算法，確定每張圖像 的直接參考影像和順序;建立與參考影像之間的直方圖映射關系，調整影像灰度。
[0075] 實施例的步驟4具體實現包括在a和防I道分別執行W下步驟：
[0076] 步驟4.1，構建無向帶權圖。將每張影像視為一個節點（圖4中結點號是影像的順序 標號），將具有重疊區域的影像節點之間W邊相連，邊權設為該影像對在重疊區域的顏色 (灰度)差異值化。相鄰影像對之間灰度差異值的計算過程如下（W影像對Ii和。為例）：
[0077] 步驟4.1.1，分別統計Ii和。在重疊區域的灰度累積概率分布圖CDF，在概率值 0.5%~99.5%之間等間隔地選取K個概率值Pk，kG [ 1，K]對應的影像灰度值作為樣本點， 記為'
，如圖2所示。具體實施時，本領域技術人員可自行預設K的取 值，優選的取值為8。
[007引步驟4.1.2, Wli的樣本點和。的樣本點為坐標軸建立平面直角坐標系OViVj，則得 至化個離散點，用二次B樣條擬合出圖3中的實曲線。
[0079]步驟4.1.3,計算實線曲線段與基準線(過原點且斜率為1的直線)之間面積，記為 As,則Ii和Ij的顏色(灰度)差異值DH(IiJj) =As/(陽-pi)。
[0080]步驟4.2,設定闊值Td，將無向帶權圖的邊分為兩類:色調一致邊和色調非一致邊。 當Dh(Ii，W《Td，則Ii和I據像節點之間的邊為"色調一致化'，如圖4中虛線邊;否則，為"色 調非一致邊"，如圖4中實線邊。具體實施時，本領域技術人員可自行預設闊值，在a和0通道 的推薦闊值分別為0.03和0.005。
[0081 ]步驟4.3，捜索最優參考影像集合。在無向帶權圖中捜索具有"色調一致邊"的最大 連通子圖，W該子圖的影像節點集合作為顏色通道直方圖映射的參考影像集合，如圖4中的 實屯、節點。
[0082] 步驟4.4，確定每張影像的直接參考影像。將無向帶權圖中的參考影像節點之間的 權值設為0,任取其中一個節點作為根節點。利用最短路徑算法確定每個影像節點到根節點 的最短路徑，得到的"二叉樹"如圖5所示。每個影像節點的父節點就是其進行灰度直方圖映 射的直接參考影像。
[0083] 步驟4.5,確定影像序列的灰度映射順序。對步驟4.4中得到的二叉樹，從根節點按 廣度優先或者深度優先的方式遍歷二叉樹，實際訪問的影像節點順序就是進行像對間灰度 映射的執行順序。
[0084] 步驟4.6,根據捜索出的執行順序，每張影像建立與其參考影像之間的直方圖映射 關系，如圖3中橫縱坐標關于實曲線的對應關系，并根據此灰度映射關系調整影像中各像素 的灰度。
[0085] 步驟5,將所有影像從L地顏色空間轉至RGB顏色空間，轉換方式是步驟1的逆運算， 輸出并保存處理結果，得到最終的結果影像序列。
[0086] 具體實施時，本發明所提供方法可基于軟件技術實現自動運行流程，也可采用模 塊化方式實現相應系統。本發明實施例還提供一種序列遙感影像的色調一致性校正系統， 包括W下模塊：
[0087] 第一模塊，用于將彩色的序列影像從RGB顏色空間轉到LaP顏色空間；
[0088] 第二模塊，用于色調傳遞預處理，包括基于參考影像，利用帶權的Wallis濾波公式 對影像的所有像素在通道LaP分別進行色調傳遞；
[0089] 第=模塊，用于亮度通道的全局增益補償，包括設置W下單元在亮度通道L對影像 灰度作調整，
[0090] 統計單元，用于統計所有相鄰影像對在相互重疊的公共區域的灰度均值ii(Iu)，其 中，Iu表示影像i中與影像j的重疊部分；
[0091 ]優化單元，用于根據增益補償的能量，優化每張影像的灰度增益系數ai，i G [ 1， N]，其中N是影像數量；
[0092] 補償單元，用于根據優化單元所得最優的增益補償系數，對每張影像的亮度通道 做增益補償如下，
[0093]
[0094] 其中，Ii(P)和分別表示影像i上任一像素 P在增益補償前后的灰度值；
[00M]第四模塊，用于顏色通道的直方圖映射，包括設置W下單元在顏色通道a和0分別 獨立地對影像灰度作調整，
[0096] 初始單元，用于構建無向帶權圖，包括將單張影像視為一個節點，將具有重疊區域 的影像節點之間W邊相連，邊權設為該影像對在重疊區域的灰度差異值化；
[0097] 判斷單元，用于設定闊值Td,當化（Ii，Ij)《Td，則Ii和。影像節點之間的邊為色調 一致邊，否則，為色調非一致邊；
[0098] 捜索單元，用于捜索最優的參考影像集合，包括在無向帶權圖中捜索具有色調一 致邊的最大連通子圖，W該子圖的影像節點集合作為顏色通道直方圖映射的參考影像集 合；
[0099] 參考單元，用于確定每張影像的直接參考影像，包括將無向帶權圖中的參考影像 節點之間的權值設為0,任取其中一個節點作為根節點;利用最短路徑算法確定每個影像節 點到根節點的最短路徑，得到二叉樹，每個影像節點的父節點就是其進行灰度直方圖映射 的直接參考影像；
[0100] 遍歷單元，用于確定影像序列的灰度映射順序，包括對參考單元中得到的二叉樹， 從根節點按廣度優先或者深度優先的方式遍歷二叉樹，實際訪問的影像節點順序就是進行 像對間灰度映射的執行順序；
[0101] 調整單元，用于根據捜索出的執行順序，每張影像建立與其參考影像之間的直方 圖映射關系，并調整影像中各像素的灰度；
[0102] 第五模塊，用于將所有影像從LaP顏色空間轉至RGB顏色空間，輸出并保存處理結 果。
[0103 ]各模塊具體實現可參見相應步驟，本發明不予寶述。
[0104]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領 域的技術人員可W對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替 代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
【主權項】
1. 一種序列遙感影像的色調一致性校正方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1，將彩色的序列影像從RGB顏色空間轉到Lai3顏色空間； 步驟2,色調傳遞預處理，包括基于參考影像，利用帶權的Wallis濾波公式對影像的所 有像素在通道?αβ分別進行色調傳遞； 步驟3,亮度通道的全局增益補償，包括執行以下子步驟在亮度通道L對影像灰度作調 整， 步驟3.1，統計所有相鄰影像對在相互重疊的公共區域的灰度均值μ(Ι^)，其中，1^表示 影像i中與影像j的重疊部分； 步驟3.2，根據增益補償的能量，優化每張影像的灰度增益系數ai，i e [ 1，N],其中N是影 像數量； 步驟3.3，根據步驟3.2所得最優的增益補償系數，對每張影像的亮度通道做增益補償 如下，其中，Mp)和Up)分別表示影像i上任一像素p在增益補償前后的灰度值； 步驟4,顏色通道的直方圖映射，包括執行以下子步驟在顏色通道α和β分別獨立地對影 像灰度作調整， 步驟4.1，構建無向帶權圖，包括將單張影像視為一個節點，將具有重疊區域的影像節 點之間以邊相連，邊權設為該影像對在重疊區域的灰度差異值Dh; 步驟4.2，設定閾值Td，當Dh (I i，I j)彡Td，則I i和I j影像節點之間的邊為色調一致邊，否 貝1J，為色調非一致邊； 步驟4.3,搜索最優的參考影像集合，包括在無向帶權圖中搜索具有色調一致邊的最大 連通子圖，以該子圖的影像節點集合作為顏色通道直方圖映射的參考影像集合； 步驟4.4，確定每張影像的直接參考影像，包括將無向帶權圖中的參考影像節點之間的 權值設為〇,任取其中一個節點作為根節點；利用最短路徑算法確定每個影像節點到根節點 的最短路徑，每個影像節點的父節點就是其進行灰度直方圖映射的直接參考影像； 步驟4.5，確定影像序列的灰度映射順序，包括對步驟4.4中得到的二叉樹，從根節點按 廣度優先或者深度優先的方式遍歷二叉樹，實際訪問的影像節點順序就是進行像對間灰度 映射的執彳丁順序； 步驟4.6,根據搜索出的執行順序，每張影像建立與其參考影像之間的直方圖映射關 系，并調整影像中各像素的灰度； 步驟5，將所有影像從Lai3顏色空間轉至RGB顏色空間，輸出并保存處理結果。2. 根據權利要求1所述序列遙感影像的色調一致性校正方法，其特征在于:相鄰影像對 之間灰度差異值的計算過程如下， 步驟4.1.1，針對影像對Ii和1」，分別統計Ii和1」在重疊區域的灰度累積概率分布圖CDF， 在主要區間等間隔地選取K個概率值pk，ke[l，K]對應的影像灰度值作為樣本點，記為 V,=輸L和' =k L ,κ為預設的取值； 步驟4.1.2,以的樣本點和I」的樣本點為坐標軸建立平面直角坐標系0VlVj，得到Κ個離 散點，用二次B樣條擬合出得到實曲線； 步驟4.1.3，計算實線曲線段與基準線之間面積，記為1，則11和1」的灰度差異值011(1 1， Ij)=As/(pK_pi)。3. -種序列遙感影像的色調一致性校正系統，其特征在于，包括以下模塊： 第一模塊，用于將彩色的序列影像從RGB顏色空間轉到Lai3顏色空間； 第二模塊，用于色調傳遞預處理，包括基于參考影像，利用帶權的Wallis濾波公式對影 像的所有像素在通道Lai3分別進行色調傳遞； 第三模塊，用于亮度通道的全局增益補償，包括設置以下單元在亮度通道L對影像灰度 作調整， 統計單元，用于統計所有相鄰影像對在相互重疊的公共區域的灰度均值μ(Ι^)，其中， 1"表示影像i中與影像j的重疊部分； 優化單元，用于根據增益補償的能量，優化每張影像的灰度增益系數，i e [ 1，N]，其中 N是影像數量； 補償單元，用于根據優化單元所得最優的增益補償系數，對每張影像的亮度通道做增 益補償如下，其中，Mp)和分別表示影像i上任一像素P在增益補償前后的灰度值； 第四模塊，用于顏色通道的直方圖映射，包括設置以下單元在顏色通道α和β分別獨立 地對影像灰度作調整， 初始單元，用于構建無向帶權圖，包括將單張影像視為一個節點，將具有重疊區域的影 像節點之間以邊相連，邊權設為該影像對在重疊區域的灰度差異值Dh; 判斷單元，用于設定閾值Td，當DHa^IJ彡Td，則UPL影像節點之間的邊為色調一致 邊，否則，為色調非一致邊； 搜索單元，用于搜索最優的參考影像集合，包括在無向帶權圖中搜索具有色調一致邊 的最大連通子圖，以該子圖的影像節點集合作為顏色通道直方圖映射的參考影像集合； 參考單元，用于確定每張影像的直接參考影像，包括將無向帶權圖中的參考影像節點 之間的權值設為〇,任取其中一個節點作為根節點；利用最短路徑算法確定每個影像節點到 根節點的最短路徑，得到二叉樹，每個影像節點的父節點就是其進行灰度直方圖映射的直 接參考影像； 遍歷單元，用于確定影像序列的灰度映射順序，包括對參考單元中得到的二叉樹，從根 節點按廣度優先或者深度優先的方式遍歷二叉樹，實際訪問的影像節點順序就是進行像對 間灰度映射的執行順序； 調整單元，用于根據搜索出的執行順序，每張影像建立與其參考影像之間的直方圖映 射關系，并調整影像中各像素的灰度； 第五模塊，用于將所有影像從Lai3顏色空間轉至RGB顏色空間，輸出并保存處理結果。4. 根據權利要求3所述序列遙感影像的色調一致性校正系統，其特征在于:相鄰影像對 之間灰度差異值的計算過程如下， 針對影像對UPIp分別統計UPL在重疊區域的灰度累積概率分布圖CDF，在主要區間 等間隔地選取K個概率值pk,ke[l，K]對應的影像灰度值作為樣本點，記為 '=k!L，Ks預設的取值； 以的樣本點和込的樣本點為坐標軸建立平面直角坐標系cmw，得到K個離散點，用二 次B樣條擬合出得到實曲線； 計算實線曲線段與基準線之間面積，記為As，則和込的灰度差異值DHauJzAsApK- Pl)〇
【文檔編號】G06T7/40GK105957111SQ201610269941
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】姚劍, 夏孟涵, 李禮, 劉亞輝, 謝仁平
【申請人】武漢大學