CN113920030B - 一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法及装置，包括如下步骤筛选融合影像，并对融合影像进行检查、补充和更替；对所述初始融合影像，进行镶嵌预处理，对所述预处理影像，进行镶嵌线编辑，镶嵌线的色彩进行均衡编辑，并进行镶嵌，对影像的清晰度进行调整，消除大气影响，对影像的局部地物亮度和色彩进行细化调整，对影像进行降位处理，输出得到影像产品。本发明方法解决了现有技术中因卫星影像成像条件、时间和大气环境的不同，同一区域不同时间成像的影像间色彩差异较大，加上不同传感器之间的差异，使得多种卫星数据源的匀色和镶嵌工作变得十分复杂，缺少行之有效的固定解决方法和流程的技术问题。

Description

一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法及装置

技术领域

本发明涉及本发明属于测绘科学与技术领域，具体涉及一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法及装置。

背景技术

由于卫星影像成像条件、时间和大气环境的不同，同一区域不同时间成像的影像间色彩差异较大，加上不同传感器之间的差异，使得多种卫星数据源的匀色和镶嵌工作变得十分复杂，缺少行之有效的固定解决方法和流程。

从卫星影像成像特征上看，影响卫星影像匀色和镶嵌处理的主要问题有：卫星传感器的差异、卫星影像辐射分辨率的不同、不同时相卫星成像的差异、卫星影像云雪区域问题、区域接边问题、地物类型过于单一区域的匀色问题、卫星影像偏色和失真问题、影像降位过程中的信息丢失问题，以上问题均会导致影像存在巨大的区别和瑕疵，急需一种方法能够有效处理影像，并很好的解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法，解决现有技术中因卫星影像成像条件、时间和大气环境的不同，同一区域不同时间成像的影像间色彩差异较大，加上不同传感器之间的差异，使得多种卫星数据源的匀色和镶嵌工作变得十分复杂，缺少行之有效的固定解决方法和流程的技术问题。

具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

第一方面，提供一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法，包括：

S1：以筛选的融合影像为基础，并对区域内的融合影像进行检查、补充和更替，得到初始融合影像；

S2：对所述初始融合影像，进行镶嵌预处理，得到预处理影像；

S3：对所述预处理影像，进行镶嵌线编辑，得到镶嵌线影像；

S4：对所述镶嵌线影像的镶嵌线的色彩进行均衡编辑，得到彩色影像；

S6：对所述彩色影像进行镶嵌，得到镶嵌结果影像；

S7：对所述镶嵌结果影像的清晰度进行调整，消除大气影响，得到清晰影像；

S8：对所述清晰影像的局部地物亮度进行细化调整，得到调整后的亮度影像；

S9：对所述调整后的亮度影像的局部地物色彩进行细化调整，得到调整后的色彩影像；

S10：对所述调整后的色彩影像进行降位处理，得到降位影像；

S11：将所述降位影像输出，得到影像产品。

在一些实施例中，所述以筛选的融合影像为基础，并对区域内的融合影像进行检查、补充和更替，得到初始融合影像的具体方法为：

以单景全色和多光谱正射纠正真彩色的影像为起点筛选影像，检查各筛选影像的作业区域整体的数据覆盖和影像质量情况以及区域地物类型，确定需要补充和替换影像的区域，进而完成筛选影像的补充和更替，得到融合影像，所述融合影像为真彩色融合影像。

在一些实施例中，所述对所述初始融合影像，进行镶嵌预处理，得到预处理影像的具体方法为：

基于真彩色融合影像在GXL平台下完成镶嵌预处理，具体：

S21：在GXL平台中进行参数设置，对所述融合影像有效范围进行定义，去除影像边缘0值的影响；

S22：选用匀色方法和捆绑方法，同时选用“最小平方差”的自动设置镶嵌线方法，完成各区域的镶嵌线编辑。

在一些实施例中，所述对所述预处理影像，进行镶嵌线编辑，得到镶嵌线影像的具体方法为：

检查所述预处理影像中的镶嵌线位置的合理性，针对不合理位置，进行人工完善，所述人工完善的方法为，按照地物类型和地形条件编辑镶嵌线的位置，得到镶嵌线影像。

在一些实施例中，对所述镶嵌线影像的镶嵌线的色彩进行均衡编辑，得到彩色影像，具体方法为：

S41：基于GXL-PCI软件平台，使用Mosaic tool工具软件的闪避点功能，调整相邻影像间色彩实现色彩均衡化，使用两侧变化的方法对两侧影像进行编辑，对于一侧影像有云或色彩、亮度偏差时，采用单侧变化的方法；

S42：根据匀色和直方图均衡化处理时出现不一致情况时，通过人工增加闪避点对不同影像色彩进行调整，达到色彩过渡效果，得到彩色影像。

在一些实施例中，在S4步骤和S6步骤之间，选择性的增加步骤S5，具体：

S5：对彩色影像的局部区域进行影像替换；

S51：对所述色彩均衡后的彩色影像局部区域进行修改和/或替换，达到整体的镶嵌效果。

在一些实施例中，对所述彩色影像进行镶嵌，得到镶嵌结果影像的具体方法为：

S61：对所述彩色影像进行镶嵌预处理；所述预处理包括对融合影像设置相同的坐标系统、分辨率、谱段顺序，然后将融合影像中设置相同的无效值和背景值，选用匀色方法和镶嵌线编辑自动生成方法；

S62：将镶嵌预处理后的彩色影像提交至影像镶嵌处理作业中，对正射影像进行自动镶嵌，得到镶嵌结果影像；

在一些实施例中，对所述镶嵌结果影像的清晰度进行调整，消除大气影响，得到清晰影像，具体方法为：使用“色阶”、“曲线”工具调整镶嵌结果影像的清晰度、对比度，去除薄云、雾、大气的影响，得到清晰影像；

对所述清晰影像的局部地物亮度进行细化调整，得到调整后的亮度影像，具体方法为：使用“色阶”、“曲线”、“亮度/对比度”、“阴影/高光”工具调整清晰影像中城区过亮、山区过暗的地方，得到调整后的亮度影像；

对所述调整后的亮度影像的局部地物色彩进行细化调整，得到调整后的色彩影像，具体方法为：使用“色阶”、“色彩平衡”、“色相饱和度”工具调整所述调整后的亮度影像中植被和地物的偏色和失真，得到调整后的色彩影像。

在一些实施例中，对所述调整后的色彩影像进行降位处理，得到降位影像，具体方法为：对调整后的色彩影像的16bit使用色阶工具缩小最大值范围值直至靠近直方图最大值边界，保留全部直方图信息，然后转为8bit影像，即得到降位影像。

第二方面，提供一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理装置，包括：

影像筛选单元：以筛选的融合影像为基础，并对区域内的融合影像进行检查、补充和更替，得到初始融合影像；

预处理单元：对所述初始融合影像，进行镶嵌预处理，得到预处理影像；

镶嵌线单元：对所述预处理影像，进行镶嵌线编辑，得到镶嵌线影像；

彩色影像处理单元：对所述镶嵌线影像的镶嵌线的色彩进行均衡编辑，得到彩色影像；

镶嵌处理单元：对所述彩色影像进行镶嵌，得到镶嵌结果影像；

清晰度调整单元：对所述镶嵌结果影像的清晰度进行调整，消除大气影响，得到清晰影像；

亮度调整单元：对所述清晰影像的局部地物亮度进行细化调整，得到调整后的亮度影像；

色彩调整单元：对所述调整后的亮度影像的局部地物色彩进行细化调整，得到调整后的色彩影像；

降位处理单元：对所述调整后的色彩影像进行降位处理，得到降位影像；

影像输出单元：将所述降位影像输出，得到影像产品。

本申请提供的一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法，具有如下有益效果：

本申请提供的一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法，借助2个软件平台，通过一套完整的数据处理流程，解决卫星影像匀色和镶嵌处理过程中的问题。一种是GXL-PCI，提供多种卫星影像匀色方法，其中捆绑（Bundle）方法通过计算与其每个重叠区域影像之间的“块束”方法计算影像均值等灰度值信息，来调整影像与相邻各景影像的影像灰度值，达到一种色彩平衡， 效果较好。另外，GXL软件提供了人工增加“闪避点”的功能，即在相邻影像间的镶嵌线上随机增加的闪避点，它可以调整相邻影像局部色彩信息，实现色彩均衡化，闪避点可以设置成两侧变化或一侧变化，通过在指定区域人工增加“闪避点”可以将不同季节的影像色彩更加接近，达到最佳镶嵌效果。GXL能够很好地处理不同卫星数据、不同季节影像之间的色彩接边和匀色问题，同时支持大区域卫星影像匀色和镶嵌功能。Smart Geofill功能能够实时、快速地完成整体或局部区域的影像替换作业，已完成对镶嵌效果的调整。

附图说明

图1为一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法的流程示意图；

图2为一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法的优化流程图；

图3为一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法的流程逻辑图；

图4为本发明实施例镶嵌线编辑前后的示意图；

图5为镶嵌线编辑前后结果对比图；

图6为嵌线色彩均衡编辑前中后对比图一；

图7为镶嵌线色彩均衡编辑前后结果对比二；

图8为镶嵌线色彩均衡编辑前中后结果对比图三；

图9为局部区域影像替换过程示意图一；

图10为局部区域影像替换过程示意图二；

图11为PS调整影像前后对比图；

图12为局部地物亮度细化调整对比图；

图13为城市区域偏色失真调色前后对比图；

图14为耕地区域偏色失真调色前后对比图；

图15为河流区域偏色失真调色前后对比图；

图16为例水库区域偏色失真调色前后对比图；

图17为尾矿区域偏色失真调色前后对比图；

图18为使用色阶工具亮度调整前后对比图；

图19为使用色阶工具提高亮度后的影像；

图20为本使用曲线工具提高清晰度、对比度后的影像；

图21为使用曲线工具提高清晰度、对比度后的影像；

图22为使用曲线工具减少大气作用下蓝雾效应影像；

图23为原始影像；

图24为使用色阶工具提高亮度后的影像；

图25为使用曲线工具提高清晰度、对比度后的影像；

图26为使用曲线工具减少大气作用下蓝雾效应影像；

图27为本发明实施例调整前后对比影像；

图28为使用色阶工具提高亮度前后的影像；

图29为使用色阶工具提高对比度去除蓝雾后的影像；

图30为使用色阶工具对局部云雾区域（右下角薄雾区域）调整后的影像；

图31为本发明实施例原始影像；

图32为本发明实施例消除大气影响后城镇区域亮度适中的影像；

图33为本发明实施例基于图32继续调整至山区亮度适中的影像；

图34为本发明实施例使用图32替换图33中曝光城镇区域的最终影像；

图35为本发明实施例屋顶细节丢失的影像；

图36为本发明实施例使用阴影高光工具调整后屋顶细节恢复的影像；

图37为本发明实施例色彩调整前后影像一；

图38为本发明实施例色彩调整前后影像二；

图39为本发明实施例色彩调整前后影像三；

图40为本发明实施例色彩调整前影像；

图41为本发明实施例基于图39调整“红色2”通道后影像；

图42为本发明实施例基于图41调整“青色”通道后最终影像。

具体实施方式

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

实施例1：

图1为本发明实施例提供的一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法的流程示意图；如图1所示，一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法，所述方法包括：

S1：以筛选的融合影像为基础，并对区域内的融合影像进行检查、补充和更替，得到初始融合影像；

S2：对所述初始融合影像，进行镶嵌预处理，得到预处理影像；

S3：对所述预处理影像，进行镶嵌线编辑，得到镶嵌线影像；

S4：对所述镶嵌线影像的镶嵌线的色彩进行均衡编辑，得到彩色影像；

S6：对所述彩色影像进行镶嵌，得到镶嵌结果影像；

S7：对所述镶嵌结果影像的清晰度进行调整，消除大气影响，得到清晰影像；

S8：对所述清晰影像的局部地物亮度进行细化调整，得到调整后的亮度影像；

S9：对所述调整后的亮度影像的局部地物色彩进行细化调整，得到调整后的色彩影像；

S10：对所述调整后的色彩影像进行降位处理，得到降位影像；

S11：将所述降位影像输出，得到影像产品。

其中，具体地，

S1：以筛选的融合影像为基础，并对区域内的融合影像进行检查、补充和更替，得到初始融合影像，具体方法为：

以单景全色和多光谱正射纠正真彩色的影像为起点筛选影像，检查各筛选影像的作业区域整体的数据覆盖和影像质量情况以及区域地物类型，确定需要补充和替换影像的区域，进而完成筛选影像的补充和更替，得到融合影像，所述融合影像为真彩色融合影像。

以单景全色和多光谱正射纠正真彩色融合影像为起点，筛选影像。检查作业区域整体的数据覆盖和影像质量情况，了解区域地物类型，确定需要补充和替换影像的区域进而完成影像更替。该步骤需要考虑4个方面：作业区有效数据覆盖比例，漏洞区面积大小；云雪区域覆盖比例；相邻影像季节差异大小；相邻影像重叠区域大小。作业区有效数据覆盖比例，漏洞区面积大小需要满足项目作业要求；云雪区域覆盖比例方面，尽量控制单景影像云量小于20%，云量过大，遮挡地物过多则失去制图意义；相邻影像季节差异方面，按照优先选择同一季节，其次选取相邻季节，最后选择不相邻季节的原则；相邻影像重叠区域大小方面，不少于每景影像的20％，以便于之后镶嵌线编辑步骤中可以替换云雪覆盖区影像，增大有效覆盖面积。

S2：对所述初始融合影像，进行镶嵌预处理，得到预处理影像的具体方法为：

基于真彩色融合影像在GXL平台下完成镶嵌预处理，具体：

S21：在GXL平台中进行参数设置，对影像有效范围进行定义，去除影像边缘0值的影响；

S22：选用匀色方法和捆绑方法，同时选用“最小平方差”的自动设置镶嵌线方法，完成各区域的镶嵌线编辑。

所述步骤S2为基于真彩色融合影像在GXL平台下完成镶嵌预处理，该步骤会生成镶嵌预览图、镶嵌线和工程文件等。在参数设置中，首先应对影像有效范围进行定义，去除影像边缘0值的影响；其次是选用匀色方法，选用捆绑方法，该方法能很好保持整体区域的影像色彩效果；自动镶嵌线的方法选用最小平方差，由于影像间的镶嵌线需要选在影像重叠区内，最小平方差方法能够很好地绕开水体、建筑物等地物。

S3：对所述预处理影像，进行镶嵌线编辑，得到镶嵌线影像的具体方法为：

检查所述预处理影像中的镶嵌线位置的合理性，针对不合理位置，进行人工完善，所述人工完善的方法为，按照地物类型和地形条件编辑镶嵌线的位置，得到镶嵌线影像。

针对不合理位置，应尽量保证地物类型的完整性，可沿道路、河流和地形条件等进行人工完善。

所述步骤S3为镶嵌线是卫星影像拼接过程中的重要环节，通过上一步骤选用“最小平方差”的自动设置镶嵌线方法，可以实现大部分区域的镶嵌线编辑，并且该方法能够绕开同一地物，但对于比较复杂的水域面积较大且分散的河流水系和地物类型多，地块面积小的城市区域自动镶嵌的效果不一定能够满足要求，需要仔细检查镶嵌线位置的合理性，人工进一步细化完善，按照地物原始线条形态来编辑镶嵌线的位置。

S4：对所述镶嵌线影像的镶嵌线的色彩进行均衡编辑，得到彩色影像的具体方法为：

S41：基于GXL-PCI软件平台，使用Mosaic tool工具软件的闪避点功能，调整相邻影像间色彩实现色彩均衡化，使用两侧变化的方法对两侧影像进行编辑，对于一侧影像有云或色彩、亮度偏差时，采用单侧变化的方法；

单侧：以一侧为基准，调整另一侧影像；适用于新增影像或一侧影像存在色彩或亮度偏差时

双侧：主要采用双侧编辑方法，通过相互调整达到色彩和亮度一致。

S42：根据匀色和直方图均衡化处理时出现不一致情况时，通过人工增加闪避点对不同影像色彩进行调整，达到色彩过渡效果，得到彩色影像。

所述步骤S4为基于GXL-PCI软件平台，使用Mosaic tool工具软件的闪避点功能调整相邻影像间色彩实现色彩均衡化。根据实际情况判断并设置闪避点两侧影像色彩是双侧变化单侧变化，该步骤解决了地物类型单一区域的匀色问题。例如沙漠、水体等区域，影像中的灰度值范围比较集中，在匀色和直方图均衡化处理时很容易出现不一致情况，通过人工增加“闪避点”可以将不同影像色彩调整更加接近，达到最佳色彩过渡效果。

S6：对所述彩色影像进行镶嵌，得到镶嵌结果影像的具体方法为：

S61：对所述彩色影像进行镶嵌预处理； 所述预处理包括对融合影像设置相同的坐标系统、分辨率、谱段顺序，然后将融合影像中设置相同的无效值和背景值，选用bundle匀色方法和镶嵌线编辑自动生成方法；；

S62：将镶嵌预处理后的彩色影像提交至影像镶嵌处理作业中，对正射影像进行自动镶嵌，得到镶嵌结果影像。

所述步骤S6为基于GXL-PCI软件平台，输出镶嵌结果。完成影像预镶嵌后，可提交影像镶嵌处理作业，对正射影像进行自动镶嵌；镶嵌预处理过程的输出XML文件是镶嵌生成模块的输入；XML文件为镶嵌生成过程提供生成最终镶嵌所需的所有信息（即输入影像的路径、排序顺序、每个图像的颜色平衡系数、镶嵌线等）；工作流预定义配置设置输入影像文件路径、输出文件夹路径。文件选项输出文件类型设置便于后续PS软件平台打开编辑选择Geotiff(tif)；投影选线设置输出地图投影、重采样类型设置双线性差值，因其克服了领近插值算法四舍五入带来的误差，充分的利用了源图中虚拟点四周的四个真实存在的像素值来共同决定目标图中的一个像素值；瓦片选项瓦片规格设置为唯一块，选择唯一块输出避免了后续PS软件平台分块调色的不均一不一致问题，也同时避免了再次镶嵌拼接，提高效率；羽化宽度设置为10像素，该项设置是必不可少的，羽化宽度值得设置可以使在镶嵌线编辑、色彩 均衡编辑过程中相邻影像地物、色彩均匀过度，避免硬接边的存在。

S7：对所述镶嵌结果影像的清晰度进行调整，消除大气影响，得到清晰影像的具体方法为：

使用“色阶”、“曲线”工具调整镶嵌结果影像的清晰度、对比度，去除薄云、雾、大气的影响，得到清晰影像。

所述步骤S7为基于PS软件平台，使用“色阶”“曲线”工具调整清晰度、对比度去除薄云、雾、大气影响；在PS软件平台打开镶嵌结果影像，复制备份初始图层，目的是为了保留影像色彩原始记录，以便后续查找对比。

在一些实施例中，具体地，

S8：对所述清晰影像的局部地物亮度进行细化调整，得到调整后的亮度影像的具体方法为：

使用“色阶”、“曲线”、“亮度/对比度”、“阴影/高光”工具调整清晰影像中城区过亮、山区过暗的地方，得到调整后的亮度影像。

所述步骤S8为基于PS软件平台，使用“色阶”、“曲线”“亮度/对比度”“阴影/高光”工具调整城区过亮、山区过暗的情况。在上一步骤中，我们去除大气影响，调整影像清晰度时，在确保城市区域没有曝光的情况下提高了影像亮度，但是通常山区仍有偏暗的情况。也就是说如果保障城市区域不曝光，山区的亮度则不理想；如果提高山区亮度达到理想效果，则城市区域会出现曝光情况。通常解决这类情况可以采取两种思路。

S9：对所述调整后的亮度影像的局部地物色彩进行细化调整，得到调整后的色彩影像的具体方法为：

使用“色阶”、“色彩平衡”、“色相饱和度”工具调整所述调整后的亮度影像中植被和地物的偏色和失真，得到调整后的色彩影像。

所述步骤S9为基于PS软件平台，使用“色阶”“色彩平衡”“色相饱和度”工具调整解决植被等地物的偏色和失真问题；使用“色阶”工具调整解决地物的偏色和失真问题：例如下图城市区域存在偏红色情况，色阶通道选择红色，移动中间滑块位置，降低红通道输出值，查看颜色变化，通常红通道输出值得改变会导致亮度的改变，重新选择RGB通道，移动中间滑块位置调整亮度输出值，避免每次调整输出值改变过大与周边衔接突兀，在偏色通道和RGB通道二者间往复调整直至理想效果。

S10：对所述调整后的色彩影像进行降位处理，得到降位影像的具体方法为：

对调整后的色彩影像的16bit使用色阶工具缩小最大值范围值直至靠近直方图最大值边界，保留全部直方图信息，然后转为8bit影像，即得到降位影像。

所述步骤S10为基于PS软件平台，对镶嵌结果进行降位处理，首先对16bit镶嵌结果使用色阶工具缩小最大值范围值直至靠近直方图最大值边界，以此保留全部直方图信息，最后转为8bit；通过这样额方法保留了原始影像的纹理和特征信息。

S11：将所述降位影像输出，得到影像产品。将所述降位影像输出，得到影像产品。

实施例2：

根据实施例1中的方法，在一些实施例中，如图2所示，在实施例1中的方法基础上，在S4步骤和S6步骤之间，选择性的增加步骤S5，具体：

S5：对彩色影像的局部区域进行影像替换；

S51：对所述色彩均衡后的彩色影像局部区域进行修改和/或替换，达到整体的镶嵌效果。

所述步骤S5为对于区域内有多度重叠影像的数据选取和替换具有实用操作性。对于两度重叠区域的影像，只需要在重叠区内进行镶嵌线编辑，但是，对于多度重叠的影像，镶嵌线的选取和编辑就会十分复杂。因此，本方法基于上述色彩均衡后的单景结果和镶嵌结果，并在此基础上，对局部区域进行修改和编辑，已达到整体的镶嵌效果。

实施例3：

本实施例根据具体的实施例和实际操作，提供一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法，如图3所示，具体如下：

S1：以筛选的融合影像为基础，并对区域内的融合影像进行检查、补充和更替，得到初始融合影像：

影像筛选：以单景全色和多光谱正射纠正真彩色融合影像为起点，筛选影像。检查作业区域整体的数据覆盖和影像质量情况，了解区域地物类型，确定需要补充和替换影像的区域进而完成影像更替。该步骤需要考虑4个方面：作业区有效数据覆盖比例，漏洞区面积大小；云雪区域覆盖比例；相邻影像季节差异大小；相邻影像重叠区域大小。作业区有效数据覆盖比例，漏洞区面积大小需要满足项目作业要求；云雪区域覆盖比例方面，尽量控制单景影像云量小于20%，云量过大，遮挡地物过多则失去制图意义；相邻影像季节差异方面，按照优先选择同一季节，其次选取相邻季节，最后选择不相邻季节的原则；相邻影像重叠区域大小方面，不少于每景影像的20％，以便于之后镶嵌线编辑步骤中可以替换云雪覆盖区影像，增大有效覆盖面积。

S2：对所述初始融合影像，进行镶嵌预处理，得到预处理影像：

镶嵌预处理：基于真彩色融合影像在GXL平台下完成镶嵌预处理，该步骤会生成镶嵌预览图、镶嵌线和工程文件等。在参数设置中，首先应对影像有效范围进行定义，去除影像边缘0值的影响；其次是选用匀色方法，选用捆绑方法，该方法能很好保持整体区域的影像色彩效果；自动镶嵌线的方法选用最小平方差，由于影像间的镶嵌线需要选在影像重叠区内，最小平方差方法能够很好地绕开水体、建筑物等地物。

该方法支持不同卫星数据源和不同辐射分辨率的影像进行匀色和镶嵌处理。同步解决了卫星影像数量过多和数据量过大时影像接边问题。

S3：对所述预处理影像，进行镶嵌线编辑，得到镶嵌线影像；

镶嵌线编辑：镶嵌线是卫星影像拼接过程中的重要环节，通过上一步骤选用“最小平方差”的自动设置镶嵌线方法，可以实现大部分区域的镶嵌线编辑，并且该方法能够绕开同一地物，但对于比较复杂的水域面积较大且分散的河流水系和地物类型多，地块面积小的城市区域自动镶嵌的效果不一定能够满足要求，需要仔细检查镶嵌线位置的合理性，人工进一步细化完善，按照地物原始线条形态来编辑镶嵌线的位置。下面列举几种需要镶嵌线编辑处理的情况：

大区域相邻水域的镶嵌线编辑，由于影像中水体的灰度值比较单一，并且灰度值范围不大，但在不同影像中的灰度均值相差较大，无法有针对性地进行匀色处理，因此，需要先对镶嵌线进行编辑处理。如图4所示，图4为本发明实施例镶嵌线编辑前后的示意图，左边为编辑前，右边为编辑后。

图5为本发明实施例镶嵌线编辑前后结果对比图，左边为编辑前，右边为编辑后自动镶嵌线能够绕开部分水体，但对于比较复杂的河流和水系，还需要辅助人工编辑，上图为北京北部密云水库地区，水域面积较大且分散，主要通过人工的编辑来尽可能保证地物的完整性。

不同地形条件下的镶嵌线编辑，对于平地和山地去领相邻并且界线比较明显的区域，自动镶嵌的结果无法准确反映地物类型的区别，需要通过镶嵌线的编辑进行区分。

图6为本发明实施例嵌线色彩均衡编辑前中后对比图一，左边为编辑前，中间为编辑中，右边为编辑后；城区内部的镶嵌线编辑，城区内部及周边的建筑物或地物比较规整，在镶嵌过程中，需要保证同一建筑和地物类型的完整性，一般可以沿着道路或河流等线状地物进行划分，对于城市及周边区域，需要进行镶嵌线的编辑处理。下图反映了城市区域的镶嵌线效果，由于城市的地物类型多，地块面积小，自动镶嵌的效果不一定能够满足要求，需要仔细检查。

镶嵌线编辑是保证匀色和镶嵌处理的基础关键环节，是后续利用各种匀色处理方法的前提条件，也就是对镶嵌匀色处理影像的准备工作。

S4：对所述镶嵌线影像的镶嵌线的色彩进行均衡编辑，得到彩色影像；

色彩均衡编辑：镶嵌线的色彩均衡编辑是基于GXL-PCI软件平台，使用Mosaictool工具软件的闪避点功能调整相邻影像间色彩实现色彩均衡化。根据实际情况判断并设置闪避点两侧影像色彩是双侧变化单侧变化，该步骤解决了地物类型单一区域的匀色问题。例如沙漠、水体等区域，影像中的灰度值范围比较集中，在匀色和直方图均衡化处理时很容易出现不一致情况，通过人工增加“闪避点”可以将不同影像色彩调整更加接近，达到最佳色彩过渡效果。

该步骤能够很好地解决不同时相相邻影像间色彩过渡。

图7涉及的两景影像为GF1B星2021年3月25日（左）和GF1C星2020年11月3日（右）的影像。图9为本发明实施例镶嵌线色彩均衡编辑前后结果对比图二，左边为编辑前，右边为编辑后；

图8为本发明实施例镶嵌线色彩均衡编辑前中后结果对比图三，左边为编辑前，中间为编辑中，右边为编辑后，分别显示了原始融合影像、镶嵌预处理和色彩均衡处理后的结果。在卫星影像中，海域或水体中的灰度值比较集中，没有明显特征信息，匀色方法很少能够有效适用于海域和水体的色彩处理，由于缺少规律性，即使人工匀色的难度也很大，效果也不理想。本方法实在海域和陆地的重叠区域内，分别增加闪避点，完成色彩的均衡过度。

S5：对彩色影像的局部区域进行影像替换；

云雪局部替换：对彩色影像的局部区域进行影像替换，该功能对于区域内有多度重叠影像的数据选取和替换具有实用操作性。对于两度重叠区域的影像，只需要在重叠区内进行镶嵌线编辑，但是，对于多度重叠的影像，镶嵌线的选取和编辑就会十分复杂。因此，本方法基于上述色彩均衡后的单景结果和镶嵌结果，并在此基础上，对局部区域进行修改和编辑，已达到整体的镶嵌效果。

图9涉及的两景影像为ZY3-03星2021年5月9日和ZY3-03星2021年3月6日的影像，图9为本发明实施例局部区域影像替换过程示意图一，左边为编辑前，右边为编辑后；其中，上图左显示有云的影像为5月9日成像的影像。右图为替换无云后的影像效果，替换区域的影像成像时间为3月6日，上图是直接用PCI软件的Smart Geofill功能，利用卫星原始影像进行直接替换的效果，该方法能够快速实现局部区域的影像替换，但是替换后影像色差十分明显，视觉效果不好。

图10是基于镶嵌色彩均衡处理后的影像，进行局部区域替换后的结果，从最终结果上看，几处云替换的区域并未出现色彩硬接边问题，达到了匀色要求的效果，图10为本发明实施例局部区域影像替换过程示意图二，左边为编辑前，中间为编辑中，右边为编辑后。

S6：对所述彩色影像进行镶嵌，得到镶嵌结果影像；

镶嵌结果影像：基于GXL-PCI软件平台，输出镶嵌结果。完成影像预镶嵌后，可提交影像镶嵌处理作业，对正射影像进行自动镶嵌。镶嵌预处理过程的输出XML文件是镶嵌生成模块的输入。XML文件为镶嵌生成过程提供生成最终镶嵌所需的所有信息（即输入影像的路径、排序顺序、每个图像的颜色平衡系数、镶嵌线等）。工作流预定义配置设置输入影像文件路径、输出文件夹路径。文件选项输出文件类型设置便于后续PS软件平台打开编辑选择Geotiff(tif)。投影选线设置输出地图投影、重采样类型设置双线性差值，因其克服了领近插值算法四舍五入带来的误差，充分的利用了源图中虚拟点四周的四个真实存在的像素值来共同决定目标图中的一个像素值。瓦片选项瓦片规格设置为唯一块，选择唯一块输出避免了后续PS软件平台分块调色的不均一不一致问题，也同时避免了再次镶嵌拼接，提高效率。羽化宽度设置为10像素，该项设置是必不可少的，羽化宽度值得设置可以使在镶嵌线编辑、色彩 均衡编辑过程中相邻影像地物、色彩均匀过度，避免硬接边的存在。

S7：对所述镶嵌结果影像的清晰度进行调整，消除大气影响，得到清晰影像；

影像清晰度调整：对所述镶嵌结果影像的清晰度进行调整，消除大气影响，是基于PS软件平台，使用“色阶”“曲线”工具调整清晰度、对比度去除薄云、雾、大气影响。在PS软件平台打开镶嵌结果影像，复制备份初始图层，目的是为了保留影像色彩原始记录，以便后续查找对比。编辑备份图层，使用“色阶”工具对全图进行调整提亮影像，在输入色阶框中可以看到影像色阶直方图，可以调整直方图的位置有三处，分别在直方图的前后端点和中间位置分布了三处滑块，通过移动滑块位置来改变色阶直方图输出数值。前后两个端点滑块通常作为一对联合调整用来调整图像对比度。此次用来调整图像整体亮度只需调整中间位置的滑块，通过向直方图最高点方向移动滑块位置达到提亮作用。调整时注意查看原始影像亮度高的区域（通常为城市区域）避免调亮后出现曝光情况，注意这个过程分2-3次进行，即少量调整后点击确定完成色阶功能，查看影像变化后再次启动色阶工具继续调整中间滑块位置，以此往复。通常中间滑块对应直方图峰值位置时，直方图曲线相对圆滑对称，之后完成色阶功能。

之后使用曲线工具对全图调整，提高影像对比度。打开曲线工具，对角线直线与直方图曲线有两个交点，A1、A2。点击位置A1生成点A1’, 点击位置A2生成点A2’。调整点A2’在曲线图中的位置，增大其输出值。调整时注意查看原始影像亮度高的区域（通常为城市区域）避免其调亮后曝光，注意仍是采取少量多次的办法。在达到一定效果后根据不同影像情况判断可继续调整，减小A1’输出值大小，少量多次调整。受大气影响的影像会偏蓝色，对全图调整时选择蓝通道，点选直方图峰值对应对角直线的位置降低输出值，少量多次调整直至达到理想效果。对于同一轨道的数据可以记录输入输出值，可以使用相同输入输出值。可以在接边处大体保持一致。

全图调整后，放大影像缩小调色区域查看局部是否仍有受薄云影响的效果不理想区域，进入局部调整阶段。对于薄云区域通常是云朵四周大气影响相对较小，云朵中间大气影响相对较大。在勾绘局部调整区域时先选择一个较大的区域包括云朵及四周区域，设置羽化值通常为10-20。对于局部的调整，使用色阶工具，选择通道为蓝，调整中间滑块降低输出值，注意避免因降低蓝值导致影像偏黄色情况，色阶蓝值改变后局部影像亮度会受到影响，重新选择通道为RGB，移动直方图中间滑块位置调整影像亮度，注意避免亮度过高导致的雾感加重情况。RGB调整后影像局部色彩蓝值也后受到影响，重新选择蓝通道继续调整，如此往复少量多次调整，之后观察勾绘的外围区域，达到理想效果后取消勾绘的局部区域，完成外围消除大气调整。继续勾绘局部调整区域，相较之前范围有所缩小，避开已调整好的外围区域向中心靠近，由于中间受大气影响较大需继续调整，四周外围区域和中间区域的调整是叠加并循序渐进的，不会同时满足调整效果。最终按照由外向内的思路完成局部地区大气薄云影响的去除。

如图11所示，为本发明实施例PS调整影像前后对比图，左边为编辑前，右边为编辑后；影像清晰度调整，消除大气影响前后对比图。

影像清晰度调整，消除大气影响。基于PS软件平台，首先对全图范围进行调色。先使用“色阶”工具调整全图亮度，其次使用“曲线”工具调整全图清晰度、对比度，最后使用“曲线”工具调整大气作用下的蓝雾效应。全图范围调整后对局部云雾区域进一步调整，局部调整过程中使用“色阶”工具去除蓝雾效应，采用从整体到局部的顺序最终去除薄云、雾、大气影响。

S71：使用“色阶”工具调整全图亮度。

在PS软件平台打开镶嵌结果影像，备份原始影像图层，生成备份图层，在备份图层上进行编辑。目的是为了保留影像色彩原始记录，以便后续查找对比。编辑备份图层，使用“色阶”工具对全图进行调整，提高全图亮度。在输入色阶框中可以看到影像色阶直方图，可以调整直方图的位置有三处，分别在直方图的前后端点和中间位置分布了三处滑块，通过移动滑块位置来改变色阶直方图输出数值。前后两个端点滑块通常作为一对联合调整用来调整图像对比度。此次用来调整图像整体亮度只需调整中间位置的滑块，通过向直方图最高点方向移动滑块位置达到提高全图亮度作用。调整时注意第一次提高亮度的过程中需控制提高亮度幅度，查看原始影像亮度高的区域（通常为城镇区域）避免调亮后出现曝光情况。PS软件色阶工具亮度调整对比，图18 为使用色阶工具亮度调整前后对比图。

使用色阶工具对全图进行调整，先找到原始影像亮度最高的区域（通常为城镇区域）放大该区域影像直至房屋、建筑、地物如图比例大小：可以清晰的辨别屋顶高反光点，建筑物房顶纹理细节，城市、乡间道路，田间道路，林间道路等最小细节。调色前影像基本可以看清上述地物，但整体亮度仍不够。色阶调整过程中要避免上述地物过度曝光，保留纹理细节特征，使得上述地物在不曝光的情况下达到最大亮度。在原始影像亮度区域分次小幅度逐渐调整至最高亮度后，其他区域仍可以保全纹理细节。调整后影像视觉雾感加重了，为正常现象，之后会在曲线工具中进一步调整。

使用色阶工具调整亮度需避免过度曝光的情况发生。过度曝光会导致影像亮度过大即纹理信息丢失，过强的光照照在地物上是无法清晰的看到地物细节的。纹理信息丢失后的调色影像本身是无法通过其他操作来恢复的，只能通过备份的原始影像恢复地物细节信息，因此注意调整色阶的这个过程需分2-3次进行，即少量调整后点击确定完成色阶功能，查看影像变化后再次启动色阶工具继续调整中间滑块位置，通常中间滑块对应直方图峰值位置时，直方图曲线符合正态分布规律，相对圆滑对称，以此完成2-3个循环调整，之后完成使用色阶提高全图亮度功能。调整后影像视觉雾感加重了，为正常现象，之后会在曲线工具中进一步调整。

S72：使用“曲线”工具调整全图清晰度、对比度。

使用色阶工具对全图整理提高亮度后，通常发现全图中雾感任然存在，之后使用曲线工具。图19为使用色阶工具提高亮度后的影像，图20为使用曲线工具提高清晰度、对比度后的影像。

对角线直线与直方图曲线有两个交点，A1、A2。点击位置A1生成点A1’, 点击位置A2生成点A2’。调整点A2’在曲线图中的位置，增大其输出值。调整时注意查看原始影像亮度高的区域（通常为城市区域）避免其调亮后曝光，注意调整曲线输出值时，切忌一次性调整过大，仍是采取少量多次的办法，避免地物失真。在达到一定效果后根据不同影像情况判断可继续调整，减小A1’输出值大小，少量多次调整。调整后可见地物层次感突出，对比度加强了。使用“曲线”工具调整全图清晰度、对比度和使用“色阶”工具调整全图亮度这两个步骤通常是搭配使用，多次循环进行。即使用色阶提高全图亮度和使用曲线调整全图对比度时不一次调整到位，避免影像过度曝光丢失纹理信息。

S73：使用“曲线”工具调整大气作用下的蓝雾效应。

受大气影响的影像整体会偏蓝色，对全图调整时选择曲线工具通道中的“通道”蓝，点选直方图峰值与对角线相交位置，降低输出值，少量多次调整直至达到理想效果，图21为使用曲线工具提高清晰度、对比度后的影像；图22为使用曲线工具减少大气作用下蓝雾效应影像。

对于同一轨道的数据可以记录色阶、曲线工具调整输出值，可以使用相同调整值，比如RGB和蓝通道分别调整的数值。提高同轨道影像匀色一致性，最大程度的保持接边处色调一致。

图23-26使用“曲线”工具提高清晰度、对比度对照图。图23为使用色阶工具提高亮度后的影像，图24为使用曲线工具提高清晰度、对比度后的影像图25为使用曲线工具减少大气作用下蓝雾效应影像，图23为原始影像图，24为使用色阶工具提高亮度后的影像图，25为使用曲线工具提高清晰度、对比度后的影像图，26为使用曲线工具减少大气作用下蓝雾效应影像。

S74：局部云雾区域调整

全图调整后，放大影像缩小调色区域查看局部是否仍有受薄云影响的效果不理想区域，进入局部调整阶段。对于薄云区域通常是云四周大气影响相对较小，云中间大气影响相对较大。在勾绘局部调整区域时需要考虑到局部与整体的衔接，首先选择全部局部待调整区域包括云及四周受大气影响区域，设置羽化值通常为10-20，使用色阶工具调整中间滑块降低输出值，注意避免因降低蓝值过多导致影像偏黄色情况，蓝与黄在色彩平衡中是一对，色彩调整时减少蓝色会对应增加黄色。图27为局部云雾区域调整前后对比影像。

色阶蓝值改变后局部影像亮度会受到影响，重新选择通道为RGB，移动直方图中间滑块位置调整影像亮度，注意避免亮度过高导致的雾感加重情况。RGB调整后影像局部色彩蓝值也后受到影响，重新选择蓝通道继续调整，如此往复少量多次调整，之后观察勾绘的外围区域，达到理想效果后取消勾绘的局部区域，完成外围消除大气调整。继续勾绘局部调整区域，相较之前范围有所缩小，避开已调整好的外围区域向中心靠近，由于中间受大气影响较大需继续调整，四周外围区域和中间区域的调整是叠加并循序渐进的，不会同时满足调整效果。最终按照由外向内的思路完成局部地区大气薄云影响的去除。

如图28为影像清晰度调整、消除大气影响对比。图28为使用色阶工具提高亮度前后的影像，图29为使用曲线工具提高对比度去除蓝雾后的影像，图30为使用色阶工具对局部云雾区域（右下角薄雾区域）调整后的影像。

S8：对所述清晰影像的局部地物亮度进行细化调整，得到调整后的亮度影像；

局部地物亮度细化调整：对所述清晰影像的局部地物亮度进行细化调整，是基于PS软件平台，使用“色阶”、“曲线”“亮度/对比度”“阴影/高光”工具调整城区过亮、山区过暗的情况。在上一步骤中，我们去除大气影响，调整影像清晰度时，在确保城市区域没有曝光的情况下提高了影像亮度，但是通常山区仍有偏暗的情况。也就是说如果保障城市区域不曝光，山区的亮度则不理想；如果提高山区亮度达到理想效果，则城市区域会出现曝光情况。通常解决这类情况可以采取两种思路。

第一种，在城市区域亮度达到理想效果时，备份副本。继续曲线功能调整直至山区亮度达到理想效果，再扣除曝光的城市区域以副本替换。扣除城市区域使用勾绘边界的方式并添加羽化值，以副本替换后相接的城市区域和山地区域使用色阶功能调整两幅影像接边亮度直至过度均匀。该方法适用于所有情况。

图31-图34 局部地物亮度细化调整对比，图31为原始影像；图32为消除大气影响后城镇区域亮度适中的影像；图33为基于图32继续调整至山区亮度适中的影像，但城镇区域曝光（圈中）；图34为使用图32替换图33中曝光城镇区域的最终影像。

第二种，对于城市区域和山地区域亮度差异不大的影像、可以直接先使用曲线功能调整山地亮度至理想状态，再对城市区域局部适用“亮度对比度”“阴影/高光”功能回调，丰富其纹理信息。同样，勾绘城市边界并添加羽化值，使用“亮度对比度”功能，降低亮度，提高对比度，避免一次性输出值改变过大衔接突兀。对于大面积城市房顶区域可以使用“阴影/高光”功能恢复其纹理信息。如图12为本发明实施例局部地物亮度细化调整前后对比图；使用阴影/高光”功能后恢复了屋顶纹理样貌。

图35-图36 为局部地物亮度细化调整对比，图35为屋顶细节丢失的影像，图36为使用阴影高光工具调整后屋顶细节恢复的影像。

S9：对所述调整后的亮度影像的局部地物色彩进行细化调整，得到调整后的色彩影像；

局部地物色彩细化调整：对所述调整后的亮度影像的局部地物色彩进行细化调整，是基于PS软件平台，使用“色阶”“色彩平衡”“色相饱和度”工具调整解决植被等地物的偏色和失真问题。使用“色阶”工具调整解决地物的偏色和失真问题：例如下图城市区域存在偏红色情况，色阶通道选择红色，移动中间滑块位置，降低红通道输出值，查看颜色变化，通常红通道输出值得改变会导致亮度的改变，重新选择RGB通道，移动中间滑块位置调整亮度输出值，避免每次调整输出值改变过大与周边衔接突兀，在偏色通道和RGB通道二者间往复调整直至理想效果。图7为本发明实施例色彩调整前后影像对比图一

图13为本发明实施例城市区域偏色失真调色前后对比图，使用“色彩平衡”工具调整解决地物的偏色和失真问题：“色彩平衡”命令更改图像的总体颜色混合。选择“阴影”、“中间调”或“高光”，以选择要着重更改的色调范围。可选择“保持亮度”以防止图像的亮度值随颜色的更改而改变。该选项可以保持图像的色调平衡。将滑块拖向要在图像中增加的颜色；或将滑块拖离要在图像中减少的颜色。颜色条上方的值显示红色、绿色和蓝色通道的颜色变化。通常调整值的范围不超过 -20 到 +20。图38为本发明实施例色彩调整前后影像对比图二；图39为本发明实施例色彩调整前后影像对比图三。图14为本发明实施例耕地区域偏色失真调色前后对比图；图15为本发明实施例河流区域偏色失真调色前后对比图；图16为本发明实施例水库区域偏色失真调色前后对比图。

使用“色相饱和度”工具调整解决地物的偏色和失真问题：对于局部颜色失真剧烈的影像使用该功能。使用吸管工具或调整滑块来修改颜色范围。在图像中单击或拖移以选择颜色范围。拖动其中一个白色三角形滑块，以调整颜色衰减量（羽化调整）而不影响范围。拖动三角形和竖条之间的区域，以调整范围而不影响衰减量。拖移中心区域以移动整个调整滑块（包括三角形和垂直条），从而选择另一个颜色区域。通过拖移其中的一个白色垂直条来调整颜色分量的范围。从调整滑块的中心向外移动垂直条，并使其靠近三角形，从而增加颜色范围并减少衰减。将垂直条移近调整滑块的中心并使其远离三角形，从而缩小颜色范围并增加衰减。拖移颜色条，使不同的颜色位于颜色条的中心。图17为本发明实施例尾矿区域偏色失真调色前后对比图。

图39-图42使用色相饱和度工具局部地物色彩细化调整对比，图39为色彩调整前影像；图41为基于图39调整“红色2”通道后影像，去除了图40中红色偏色情况；图42为基于图41图调整“青色”通道后最终影像，去除了图41中青色偏色情况S10：对所述调整后的色彩影像进行降位处理，得到降位影像；

降位处理：对所述调整后的色彩影像进行降位处理，是基于PS软件平台，对镶嵌结果进行降位处理，首先对16bit镶嵌结果使用色阶工具缩小最大值范围值直至靠近直方图最大值边界，以此保留全部直方图信息，最后转为8bit。通过这样额方法保留了原始影像的纹理和特征信息。

S11：将所述降位影像输出，得到影像产品；

影像产品：

完成上述步骤后保存结果，输出影像镶嵌匀色产品，即将所述降位影像输出，得到影像产品。

实施例4：

本实施例提供一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理装置，包括：

影像筛选单元：以筛选的融合影像为基础，并对区域内的融合影像进行检查、补充和更替，得到初始融合影像；

预处理单元：对所述初始融合影像，进行镶嵌预处理，得到预处理影像；

镶嵌线单元：对所述预处理影像，进行镶嵌线编辑，得到镶嵌线影像；

彩色影像处理单元：对所述镶嵌线影像的镶嵌线的色彩进行均衡编辑，得到彩色影像；

镶嵌处理单元：对所述彩色影像进行镶嵌，得到镶嵌结果影像；

清晰度调整单元：对所述镶嵌结果影像的清晰度进行调整，消除大气影响，得到清晰影像；

亮度调整单元：对所述清晰影像的局部地物亮度进行细化调整，得到调整后的亮度影像；

色彩调整单元：对所述调整后的亮度影像的局部地物色彩进行细化调整，得到调整后的色彩影像；

降位处理单元：对所述调整后的色彩影像进行降位处理，得到降位影像；

影像输出单元：将所述降位影像输出，得到影像产品。

本实施例提供的一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理装置，具有如下有益效果：

（1）能够有效的解决卫星传感器的差异对影像造成的影响，通过上述方法的操作和实施，能够缩小或者消除不同卫星传感器接收的光谱谱段范围所造成的所差异，包括全色和多光谱影像的接收光谱谱段范围的差异。

（2）能够有效解决卫星影像辐射分辨率的不同对影像造成的影响。辐射分辨率的不同具体反映到影像灰度值范围的不同，通过不同辐射分辨率的卫星影像进行灰度值均衡化处理，能够有效的消除上述影响，提供影像质量。

（3）能够很好的消除不同时相卫星成像的差异。比如同一区域不同季节和不同天气条件下卫星影像的成像差异很大，北方四季分明，植被和地物的差异很大，南方云雾较多，影像的清晰度和对比度变化十分明显。通过上述方法，可以处理不同时相影像间的匀色问题，解决技术难点。

（4）能够解决卫星影像云雪区域的问题。光学卫星遥感影像受天气条件影响较大，影像中经常会出现局部云雪区域，导致同一区域需要叠加多景影像来完成镶嵌工作。同时，由于云雪位置的差异，同一区域多景影像又会给后续镶嵌线编辑和匀色工作带来很多不确定性和复杂性。因此，通过在镶嵌前对单景影像进行有效处理，会减少很多后期工作，并得到更好的匀色效果。也可以在镶嵌处理完成后，对局部区域进行影像替换，达到最佳匀色效果。

（5）能够解决区域接边问题。当卫星影像数量过多和数据量过大时，还需要进行分区处理，分区受影像地物特征和作业人员的影响，分区的接边重叠区内会存在色彩和亮度不一致问题，通过镶嵌处理，等到镶嵌结果影响，能够很好的解决区域接边问题。

（6）能够地物类型过于单一区域的匀色问题，地物类型单一的区域主要是沙漠、水体等区域，影像中的灰度值范围比较集中，在匀色和直方图均衡化处理时很容易出现不一致情况。通过对所述清晰影像的局部地物亮度进行细化调整，得到调整后的亮度影像，能够有效的解决上述问题。

（7）能够解决卫星影像偏色和失真问题，在卫星影像进行匀色和镶嵌过程中，一般使用蓝、绿、红三个谱段，三个谱段的数据分别经过辐射校正、融合和匀色处理后，各谱段会出现偏色问题，并与地物实际色彩情况存在偏差。通过对所述调整后的亮度影像的局部地物色彩进行细化调整，得到调整后的色彩影像，能够有效的解决上述问题。

（8）能够解决影像降位过程中的信息丢失问题，通过对所述调整后的色彩影像进行降位处理，可以寄实现降位又保持数据的完整。

Claims (6)

1.一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：以筛选的融合影像为基础，并对区域内的融合影像进行检查、补充和更替，得到初始融合影像；

S2：对所述初始融合影像，进行镶嵌预处理，得到预处理影像；

S3：对所述预处理影像，进行镶嵌线编辑，得到镶嵌线影像；

S4：对所述镶嵌线影像的镶嵌线的色彩进行均衡编辑，得到彩色影像；

S6：对所述彩色影像进行镶嵌，得到镶嵌结果影像；

S7：对所述镶嵌结果影像的清晰度进行调整，消除大气影响，得到清晰影像；

S8：对所述清晰影像的局部地物亮度进行细化调整，得到调整后的亮度影像；

S9：对所述调整后的亮度影像的局部地物色彩进行细化调整，得到调整后的色彩影像；

S10：对所述调整后的色彩影像进行降位处理，得到降位影像；

S11：将所述降位影像输出，得到影像产品；

所述以筛选的融合影像为基础，并对区域内的融合影像进行检查、补充和更替，得到初始融合影像的具体方法为：

以单景全色和多光谱正射纠正真彩色的影像为起点筛选影像，检查各筛选影像的作业区域整体的数据覆盖和影像质量情况以及区域地物类型，确定需要补充和替换影像的区域，进而完成筛选影像的补充和更替，得到融合影像，所述融合影像为真彩色融合影像；

所述对所述初始融合影像，进行镶嵌预处理，得到预处理影像的具体方法为：

基于真彩色融合影像在GXL平台下完成镶嵌预处理，具体：

S21：在GXL平台中进行参数设置，对所述融合影像有效范围进行定义，去除影像边缘0值的影响；

S22：选用匀色方法和捆绑方法，同时选用“最小平方差”的自动设置镶嵌线方法，完成各区域的镶嵌线编辑；

所述对所述预处理影像，进行镶嵌线编辑，得到镶嵌线影像的 具体方法为：

检查所述预处理影像中的镶嵌线位置的合理性，针对不合理位置，进行人工完善，所述人工完善的方法为，按照地物类型和地形条件编辑镶嵌线的位置，得到镶嵌线影像；

对所述镶嵌线影像的镶嵌线的色彩进行均衡编辑，得到彩色影像，具体方法为：

S41：基于GXL-PCI软件平台，使用Mosaic tool工具软件的闪避点功能，调整相邻影像间色彩实现色彩均衡化，使用两侧变化的方法对两侧影像进行编辑，对于一侧影像有云或色彩、亮度偏差时，采用单侧变化的方法；

S42：根据匀色和直方图均衡化处理时出现不一致情况时，通过人工增加闪避点对不同影像色彩进行调整，达到色彩过渡效果，得到彩色影像。

2.根据权利要求1所述的大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法，其特征在于，在S4步骤和S6步骤之间，选择性的增加步骤S5，具体：

S5：对彩色影像的局部区域进行影像替换；

S51：对所述色彩均衡后的彩色影像局部区域进行修改和/或替换，达到整体的镶嵌效果。

3.根据权利要求2所述的大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法，其特征在于，对所述彩色影像进行镶嵌，得到镶嵌结果影像的具体方法为：

S61：对所述彩色影像进行镶嵌预处理；所述预处理包括对融合影像设置相同的坐标系统、分辨率、谱段顺序，然后将融合影像中设置相同的无效值和背景值，选用匀色方法和镶嵌线编辑自动生成方法；

S62：将镶嵌预处理后的彩色影像提交至影像镶嵌处理作业中，对正射影像进行自动镶嵌，得到镶嵌结果影像。

4.根据权利要求3所述的大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法，其特征在于，

对所述镶嵌结果影像的清晰度进行调整，消除大气影响，得到清晰影像，具体方法为：使用“色阶”、“曲线”工具调整镶嵌结果影像的清晰度、对比度，去除薄云、雾、大气的影响，得到清晰影像；

对所述清晰影像的局部地物亮度进行细化调整，得到调整后的亮度影像，具体方法为：使用“色阶”、“曲线”、“亮度/对比度”、“阴影/高光”工具调整清晰影像中城区过亮、山区过暗的地方，得到调整后的亮度影像；

对所述调整后的亮度影像的局部地物色彩进行细化调整，得到调整后的色彩影像，具体方法为：使用“色阶”、“色彩平衡”、“色相饱和度”工具调整所述调整后的亮度影像中植被和地物的偏色和失真，得到调整后的色彩影像。

5.根据权利要求4所述的大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理方法，其特征在于，对所述调整后的色彩影像进行降位处理，得到降位影像，具体方法为：

对调整后的色彩影像的16bit使用色阶工具缩小最大值范围值直至靠近直方图最大值边界，保留全部直方图信息，然后转为8bit影像，即得到降位影像。

6.一种大区域高保真卫星遥感影像匀色镶嵌处理装置，其特征在于，所述装置包括：

影像筛选单元：以筛选的融合影像为基础，并对区域内的融合影像进行检查、补充和更替，得到初始融合影像；

预处理单元：对所述初始融合影像，进行镶嵌预处理，得到预处理影像；

镶嵌线单元：对所述预处理影像，进行镶嵌线编辑，得到镶嵌线影像；

彩色影像处理单元：对所述镶嵌线影像的镶嵌线的色彩进行均衡编辑，得到彩色影像；

镶嵌处理单元：对所述彩色影像进行镶嵌，得到镶嵌结果影像；

清晰度调整单元：对所述镶嵌结果影像的清晰度进行调整，消除大气影响，得到清晰影像；

亮度调整单元：对所述清晰影像的局部地物亮度进行细化调整，得到调整后的亮度影像；

色彩调整单元：对所述调整后的亮度影像的局部地物色彩进行细化调整，得到调整后的色彩影像；

降位处理单元：对所述调整后的色彩影像进行降位处理，得到降位影像；

影像输出单元：将所述降位影像输出，得到影像产品；

其中，

所述以筛选的融合影像为基础，并对区域内的融合影像进行检查、补充和更替，得到初始融合影像的具体方法为：

以单景全色和多光谱正射纠正真彩色的影像为起点筛选影像，检查各筛选影像的作业区域整体的数据覆盖和影像质量情况以及区域地物类型，确定需要补充和替换影像的区域，进而完成筛选影像的补充和更替，得到融合影像，所述融合影像为真彩色融合影像；

所述对所述初始融合影像，进行镶嵌预处理，得到预处理影像的具体方法为：

基于真彩色融合影像在GXL平台下完成镶嵌预处理，具体：

S21：在GXL平台中进行参数设置，对所述融合影像有效范围进行定义，去除影像边缘0值的影响；

S22：选用匀色方法和捆绑方法，同时选用“最小平方差”的自动设置镶嵌线方法，完成各区域的镶嵌线编辑；

所述对所述预处理影像，进行镶嵌线编辑，得到镶嵌线影像的 具体方法为：

检查所述预处理影像中的镶嵌线位置的合理性，针对不合理位置，进行人工完善，所述人工完善的方法为，按照地物类型和地形条件编辑镶嵌线的位置，得到镶嵌线影像；

对所述镶嵌线影像的镶嵌线的色彩进行均衡编辑，得到彩色影像，具体方法为：

S41：基于GXL-PCI软件平台，使用Mosaic tool工具软件的闪避点功能，调整相邻影像间色彩实现色彩均衡化，使用两侧变化的方法对两侧影像进行编辑，对于一侧影像有云或色彩、亮度偏差时，采用单侧变化的方法；

S42：根据匀色和直方图均衡化处理时出现不一致情况时，通过人工增加闪避点对不同影像色彩进行调整，达到色彩过渡效果，得到彩色影像。

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