遙感影像亮度補(bǔ)償是指對有輻射異常的遙感影像進(jìn)行勻光處理,消除影像亮度不均勻的過程。其中,合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)影像屬于遙感影像中的一種。隨著我國星載SAR系統(tǒng)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,其影像數(shù)據(jù)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)及軍事偵察中發(fā)揮越來越重要的作用。高分三號(GF-3)衛(wèi)星是我國第一顆分辨率達(dá)到1m的C波段多極化SAR衛(wèi)星。隨著高分三號衛(wèi)星在軌持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,海量的SAR影像的數(shù)據(jù)得到越來越深入的研究。在使用高分三號數(shù)據(jù)時,都要求SAR影像亮度均衡,對比度適中、色彩一致。然而,由于SAR是一種微波斜距成像雷達(dá),在成像過中會因?yàn)槔走_(dá)極化方式、雷達(dá)波長、雷達(dá)側(cè)視角度和地物紋理特征等因素會影響到影像成像的質(zhì)量,使得SAR幅度影像具有較大的動態(tài)范圍,會出現(xiàn)亮度不均勻、反差不一致的現(xiàn)象,這就需要對影像進(jìn)行及時處理。亮度補(bǔ)償是遙感影像處理中的一個重要環(huán)節(jié),能夠糾正影像亮度不均勻、反差不一致的現(xiàn)象,并同時提升影像質(zhì)量和目視效果。論文針對高分三號SAR影像在一些地區(qū)輻射不均勻的影像,通過分析目前現(xiàn)有的亮度補(bǔ)償算法的優(yōu)缺點(diǎn),提出對應(yīng)的亮度補(bǔ)償方法,主要創(chuàng)新點(diǎn)和研究工作如下:(1)通過分析影像輻射不均勻現(xiàn)象的原因,根據(jù)數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)、SAR成像模型法和直方圖映射原理,提出一種亮度補(bǔ)償模型,按照降噪、亮度補(bǔ)償、灰度增強(qiáng)的流程對圖像進(jìn)行校正。首先,利用高帽變換降低影像中的亮目標(biāo);然后,在此基礎(chǔ)上使用SAR成像模型法進(jìn)一步對影像進(jìn)行分塊亮度補(bǔ)償;最后,選擇無輻射差異、對比度適中的圖像作為參考影像,利用直方圖映射模型進(jìn)行影像增強(qiáng)。(2)本文采用亮度均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、信息熵和平均梯度四種評價指標(biāo),對試驗(yàn)部分的圖像進(jìn)行質(zhì)量評價與分析。(3)本文采用了新疆塔克拉瑪干沙漠地區(qū)有輻射差異的高分三號SAR影像數(shù)據(jù),使用本文提出的方法對存在輻射異常的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行逐步驟試驗(yàn)與評價分析,并與經(jīng)典的基于MASK原理的亮度補(bǔ)償算法和Wallis濾波亮度補(bǔ)償算法的處理結(jié)果進(jìn)行了圖像質(zhì)量評價分析。試驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)本文提出的亮度補(bǔ)償方法處理后,圖像結(jié)果內(nèi)部的輻射差異小,目視效果良好,圖像質(zhì)量明顯提升,為后續(xù)應(yīng)用提供無輻射差異的圖像。
【學(xué)位單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN957.52
【部分圖文】：

ＭＡＳＫ亮度補(bǔ)償算法通過高斯低通濾波器對原圖像進(jìn)行處理得到??背景圖像；然后，原圖像減去背景圖像得到亮度補(bǔ)償圖像；最后，將補(bǔ)償圖??像進(jìn)行線性拉伸，得到最終的勻光結(jié)果，處理流程如圖２－１所示：??＾原始圖像低通濾波Ｕ４背景圖像??１?．?Ｉ??ｉ?—??相搣運(yùn)算??Ｖ

ＭＡＳＫ亮度補(bǔ)償算法通過高斯低通濾波器對原圖像進(jìn)行處理得到??背景圖像；然后，原圖像減去背景圖像得到亮度補(bǔ)償圖像；最后，將補(bǔ)償圖??像進(jìn)行線性拉伸，得到最終的勻光結(jié)果，處理流程如圖２－１所示：??＾原始圖像低通濾波Ｕ４背景圖像??１?．?Ｉ??ｉ?—??相搣運(yùn)算??Ｖ

反差一致的結(jié)果。實(shí)際上，傳統(tǒng)的Ｗａｌｌｉｓ濾波算法在單幅圖像亮??度不均衡的校正方面的效果并不理想，容易出現(xiàn)不同程度的“塊效應(yīng)”?［３９］。??圖２－３給出了經(jīng)典Ｗａｌｌｉｓ濾波算法處理示例。示例圖像選用一幅??１０２４ｘ１０２４像素大小存在亮度不均勻的彩色圖像。從目視效果上看，原始圖像??四周亮度偏低，經(jīng)過Ｗａｌｌｉｓ濾波算法處理后，雖然圖像的四周的亮度提升，??但是塊與塊之間的界線明顯，存在嚴(yán)重的分塊效應(yīng)，且塊與塊之間的亮度程??度不一致，影響到目視的效果。??１２??
【參考文獻(xiàn)】

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1 李鳳英;易磊;張洛愷;何泓宇;;一種鑲嵌影像的分塊直方圖匹配勻光算法[J];遙感信息;2015年06期

2 鄭士昆;冀有志;崔兆云;方永剛;周麗萍;;環(huán)境一號C星SAR天線設(shè)計與分析[J];雷達(dá)學(xué)報;2014年03期

3 袁修孝;韓宇韜;方毅;;改進(jìn)的航攝影像Mask勻光算法[J];遙感學(xué)報;2014年03期

4 尤淑撐;劉順喜;徐宗學(xué);;星載高分辨率合成孔徑雷達(dá)影像糾正技術(shù)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2011年S2期

5 朱士虎;;形態(tài)學(xué)高帽變換與低帽變換功能擴(kuò)展及應(yīng)用[J];計算機(jī)工程與應(yīng)用;2011年34期

6 周麗雅;秦志遠(yuǎn);尚煒;王建榮;;反差一致性保持的影像勻光算法[J];測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報;2011年01期

7 王邦松;艾海濱;安宏;張力;;航空影像色彩一致性處理算法研究[J];遙感信息;2011年01期

8 萬紫;徐茂松;夏忠勝;張風(fēng)麗;宮華澤;;高分辨率雷達(dá)圖像雙視向幾何糾正方法研究[J];國土資源遙感;2010年02期

9 付仲良;童春芽;邵世維;;采用FFTW的Retinex及其在掃描地形圖勻光中的應(yīng)用[J];應(yīng)用科學(xué)學(xué)報;2010年03期

10 刁智華;趙春江;吳剛;郭新宇;;數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在作物病害圖像處理中的應(yīng)用研究[J];中國圖象圖形學(xué)報;2010年02期

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1 王邦松;SAR影像自動配準(zhǔn)與鑲嵌方法研究[D];武漢大學(xué);2015年

2 韓宇韜;數(shù)字正射影像鑲嵌中色彩一致性處理的若干問題研究[D];武漢大學(xué);2014年

3 周麗雅;受云霧干擾的可見光遙感影像信息補(bǔ)償技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2011年

4 王青松;星載干涉合成孔徑雷達(dá)高效高精度處理技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

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1 敖祖銳;星載SAR影像模擬及其在正射校正中的應(yīng)用研究[D];首都師范大學(xué);2014年

2 費(fèi)鵬;遙感影像勻光算法研究[D];中國科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院);2013年

3 余文杰;遙感影像輻射勻光技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2012年

4 張振;光學(xué)遙感影像勻光算法研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2010年

本文編號：2880502