一種多光譜遙感圖像去云和去條帶的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及遙感圖像技術(shù)領域，具體而言，特別涉及一種多光譜遙感圖像去云和去條帶方法和裝置，能夠?qū)⒖臻g不連續(xù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為空間連續(xù)的數(shù)據(jù)，達到去云或去條帶的目的，恢復云下或條帶信息的目的。
【背景技術(shù)】
[0002]遙感圖像目前已廣泛應用于衛(wèi)星圖像處理、全球變化研究等各種應用中，其中，具體在土地覆蓋分類、變化檢測、資源調(diào)查、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、環(huán)境質(zhì)量評價、災害評估、氣象預報等應用中，需要空間連續(xù)的數(shù)據(jù)構(gòu)成的遙感圖像，但是由于氣象因素或傳感器等硬件因素，使得遙感圖像中有云或條帶等，從而遙感圖像的數(shù)據(jù)在空間上不連續(xù)。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，對遙感圖像去云和去條帶，也即將空間不連續(xù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為空間連續(xù)的數(shù)據(jù)時，一般采用以下的思路:在建立待研究區(qū)域的遙感圖像與其周圍區(qū)域的遙感圖像的關系后，借助該周圍區(qū)域的晴空遙感圖像，恢復待研究區(qū)域云下或條帶下的信息，使得數(shù)據(jù)在空間上連續(xù)，也即達到對遙感圖像去云和去條帶的目的。
[0004]然而，由于待研究區(qū)域與其周圍區(qū)域的地物不同，二者建立的關系也很不穩(wěn)定，從而在將空間不連續(xù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為連續(xù)數(shù)據(jù)時，準確性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于提供一種多光譜遙感圖像去云和去條帶的方法和裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中將空間不連續(xù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為連續(xù)數(shù)據(jù)時準確性較差的問題。
[0006]依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種多光譜遙感圖像去云和去條帶的方法，該方法包括:確定待處理遙感圖像對應的時間和區(qū)域，其中，待處理遙感圖像由空間不連續(xù)的數(shù)據(jù)構(gòu)成;獲取與時間相鄰N天的、對應區(qū)域的晴空遙感圖像的數(shù)據(jù)集，N為預設值;建立待處理遙感圖像與數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計學關系式；以及反推統(tǒng)計學關系式得到空間連續(xù)的數(shù)據(jù)。
[0007]進一步地，待處理遙感圖像和晴空遙感圖像均包括M個波段，M為正整數(shù)，建立待處理遙感圖像與數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計學關系式具體為:針對每一個波段，分別建立待處理遙感圖像與數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計學關系式，得到M個統(tǒng)計學關系式;反推統(tǒng)計學關系式得到空間連續(xù)的數(shù)據(jù)具體為:反推M個統(tǒng)計學關系式得到M組空間連續(xù)的數(shù)據(jù)。
[0008]進一步地，第一波段為M個波段中的任一波段，針對第一波段，建立待處理遙感圖像與數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計學關系式包括:對待處理遙感圖像的第一波段與數(shù)據(jù)集中N天的晴空遙感圖像的第一波段進行線性回歸分析，以得到統(tǒng)計學關系式。
[0009]進一步地，第二波段為M個波段中的任一波段，針對第二波段，建立待處理遙感圖像與數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計學關系式包括:對數(shù)據(jù)集中N天的晴空遙感圖像的第二波段進行主成分分析;分別獲取主成分分析后的前P個主成分分量，得到一組主成分分量，卩為正整數(shù)，P〈N ；對待處理遙感圖像的第二波段與一組主成分分量做線性回歸分析，以得到統(tǒng)計學關系式。
[0010]進一步地，P為2，M為5。
[0011]進一步地，待處理遙感圖像為具有云或條帶的圖像。
[0012]依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種多光譜遙感圖像去云和去條帶裝置，該裝置包括:確定模塊，用于確定待處理遙感圖像對應的時間和區(qū)域，其中，待處理遙感圖像由空間不連續(xù)數(shù)據(jù)構(gòu)成;獲取模塊，用于獲取與時間相鄰N天的、對應區(qū)域的晴空遙感圖像的數(shù)據(jù)集，N為預設值;統(tǒng)計模塊，用于建立待處理遙感圖像與數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計學關系式；以及反推模塊，用于反推統(tǒng)計學關系式得到空間連續(xù)的數(shù)據(jù)。
[0013]進一步地，待處理遙感圖像和晴空遙感圖像均包括M個波段，M為正整數(shù)，統(tǒng)計模塊具體執(zhí)行以下步驟:針對每一個對應波段，分別建立待處理遙感圖像與數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計學關系式，得到M個統(tǒng)計學關系式;反推模塊具體執(zhí)行以下步驟:反推M個統(tǒng)計學關系式得到M組空間連續(xù)的數(shù)據(jù)。
[0014]進一步地，第一波段為M個波段中的任一波段，統(tǒng)計模塊在針對第一波段，建立待處理遙感圖像與數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計學關系式時，具體執(zhí)行以下步驟:對待處理遙感圖像的第一波段與數(shù)據(jù)集中N天的晴空遙感圖像的第一波段進行線性回歸分析，以得到統(tǒng)計學關系式。
[0015]進一步地，第二波段為M個波段中的任一波段，統(tǒng)計模塊在針對第二波段，建立待處理遙感圖像與數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計學關系式時，具體執(zhí)行以下步驟:對數(shù)據(jù)集中N天的晴空遙感圖像的第二波段進行主成分分析;分別獲取主成分分析后的前P個主成分分量，得到一組主成分分量，P為正整數(shù)，P〈N;對待處理遙感圖像的第二波段與一組主成分分量做線性回歸分析，以得到統(tǒng)計學關系式。
[0016]通過本發(fā)明，在將遙感圖像對應的空間不連續(xù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為空間連續(xù)的數(shù)據(jù)，也即，對遙感圖像去云或去云帶時，考慮數(shù)據(jù)的時間序列信息，建立待處理遙感圖像與待處理遙感圖像時間相鄰幾天的晴空遙感圖像之間的統(tǒng)計學關系式，再反推統(tǒng)計學關系式得到空間連續(xù)的數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)利用周圍區(qū)域信息相比，由于相鄰幾天內(nèi)，也即短期內(nèi)地物類型變化不會太大，時間序列信息更可靠，解決了現(xiàn)有技術(shù)中準確性較差的問題。
[0017]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的【具體實施方式】。
【附圖說明】
[0018]通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的一種多光譜遙感圖像去云和去條帶方法的流程圖；
[0020]圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的一種多光譜遙感圖像去云和去條帶方法的流程圖；
[0021]圖3是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的一種多光譜遙感圖像去云和去條帶方法的流程圖；以及
[0022]圖4是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的一種多光譜遙感圖像去云和去條帶裝置的框圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明。需要指出的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0024]實施例一
[0025]本發(fā)明實施例一提供了一種多光譜遙感圖像去云和去條帶方法，參見圖1，該方法可以包括以下步驟:
[0026]步驟SI 02:確定待處理遙感圖像對應的時間和區(qū)域。
[0027]由于氣象因素或傳感器等硬件因素，導致部分遙感圖像的數(shù)據(jù)在空間上不連續(xù)，例如遙感圖像中有云或有條帶，由于云或條帶導致數(shù)據(jù)的空間不連續(xù)，該實施例中對該類遙感圖像進行處理。
[0028]在確定待處理遙感圖像之后，進一步確定其地理屬性和時間屬性，也即確定其是哪一區(qū)域、哪一天的圖像。
[0029]步驟S104:獲取與時間相鄰N天的、對應區(qū)域的晴空遙感圖像的數(shù)據(jù)集。
[0030]在步驟S102中確定要獲取的晴空遙感數(shù)據(jù)圖像的區(qū)域和時間之后，在該步驟中，獲取在與這一時間相鄰N天的、對應于這一區(qū)域的晴空遙感圖像，構(gòu)成一個數(shù)據(jù)集，其中，N為預設值，例如N為6。
[0031]步驟S106:建立待處理遙感圖像與數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計學關系式。
[0032]在該步驟中，通過統(tǒng)計分析方法，建立待處理遙感圖像與數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計學關系式，例如將二者進行線性回歸分析等。
[0033]步驟S108:反推統(tǒng)計學關系式得到空間連續(xù)的數(shù)據(jù)。
[0034]對得到的統(tǒng)計學關系式進行反推，反推后即可得到空間連續(xù)的數(shù)據(jù)，也即對待處理圖像的云或條帶部分的數(shù)據(jù)進行了補充，實現(xiàn)了圖像上的去云和去條帶。
[0035]優(yōu)選地，待處理遙感圖像和晴空遙感圖像均包括M個波段，M為正整數(shù)，在步驟S106中，針對每一個對應波段，分別建立待處理遙感圖像與數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計學關系式，能夠得到M個統(tǒng)計學關系式;在步驟S108中，反推M個統(tǒng)計學關系式得到M組空間連續(xù)的數(shù)據(jù)。
[0036]采用該實施例，在將遙感圖像對應的空間不連續(xù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為空間連續(xù)的數(shù)據(jù)，也即，對遙感圖像去云或去云帶時，考慮數(shù)據(jù)的時間序列信息，利用待處理遙感圖像時間相鄰幾天的晴空遙感圖像的數(shù)據(jù)進行確定，與傳統(tǒng)利用周圍區(qū)域信息相比，由于相鄰幾天內(nèi)，也即短期內(nèi)地物類型變化不會太大，時間序列信息更可靠，從而轉(zhuǎn)化得到的空間連續(xù)數(shù)據(jù)更準確。
[0037]實施例二
[0038]該實施例為在實施例一的基礎上進一步優(yōu)選的多光譜遙感圖像去云和去條帶方法，參見圖2，該方法可以包括以下步驟:
[0039]步驟S202:確定待處理遙感圖像對應的時間和區(qū)域。
[0040]該步驟與上述步驟S102相同，此處不再贅述。
[0041 ]待處理遙感圖像的數(shù)據(jù)包括4個波段的數(shù)據(jù)，也即BO= {bl，b2，b3，b4}。
[0042]步驟S204:獲取與時間相鄰5天的、對應區(qū)域的晴空遙感圖像的數(shù)據(jù)集A。
[0043]△={厶1，厶2 33，厶4}，其中，每一個波段包括5天的數(shù)據(jù)，也即厶1 = {&1，&2，&3，&4，a5} ,i = l，2，3，4o
[0044]步驟S206:依次對數(shù)據(jù)集A中每一波段的5天的數(shù)據(jù)進行主成分分析。
[0045]在該步驟中，對每一個41中5天的數(shù)據(jù)(31，32，33，34，35)進行主成分分析，共需完成4次主成分分析(每個波段一次)。
[0046]步驟S208:獲取每次主成分分析后的前2個主成分分量。
[0047 ]每次主成分