王榮彬

中國土地勘測規(guī)劃院，北京 100035

遙感影像綜合評價與自適應復原方法研究

王榮彬

中國土地勘測規(guī)劃院，北京 100035

遙感數據在獲取過程中經常受到各種因素的干擾，導致觀測影像質量降低，為后續(xù)的數據應用造成困難。為了緩解以上問題，一方面需要對遙感數據進行質量評價，在現有條件下選擇質量更優(yōu)的遙感影像，同時過濾質量太差而無法使用的數據；另一方面，在沒有高質量影像的條件下，通常需要對低質量的遙感影像進行復原處理，以提升影像的應用潛力。因此，影像評價與影像復原是遙感信息處理與應用中的重要基礎環(huán)節(jié)。

雖然遙感影像評價與復原問題在學術與應用領域一直廣受關注，但現有研究仍然不能滿足處理與應用需求。如何考慮多種輻射指標對遙感影像進行綜合評價，以及如何針對不同影像的特征進行自適應復原，是當前需要解決的主要難題。本論文針對以上問題，圍繞遙感影像的評價與復原進行了研究，具體內容如下。

(1) 針對現有遙感影像噪聲與調制傳遞函數MTF評價方法自動化程度不足、需要人工干預的問題，提出了最優(yōu)評價區(qū)域的自動選取與評價方法。在噪聲評價方面，提出了一種迭代優(yōu)化的勻質區(qū)選擇方法，可以解決傳統(tǒng)方法中影像勻質區(qū)自動選擇困難的難題，并通過設計基于卷積運算的評價指標實現對噪聲水平的穩(wěn)健估計。在影像MTF評價方面，針對傳統(tǒng)方法往往需要人工選取刃邊的問題，提出了一種自動檢測影像邊緣并提取最優(yōu)刃邊的方法，從而實現MTF的自動計算。試驗結果表明，本文所提出的自動化評價方法準確有效，可以極大地提高遙感影像噪聲和模糊評價的自動化程度。

(2)在系統(tǒng)總結、改進現有遙感影像評價指標的基礎上，提出了一套遙感影像質量綜合評價的方法。綜合考慮了灰度分布、信息量、清晰度、分辨率、噪聲、云量、無效像元等指標，并融入了基于參考影像的評價指標，在大量數據測試的基礎上，確定了每項指標對應優(yōu)、良、中、差的最優(yōu)閾值。同時進一步從模糊理論出發(fā)，通過構建模糊評價矩陣，對多種單指標評價結果進行綜合考慮，建立了對遙感影像輻射質量進行綜合評定的方法。試驗結果表明，本文提出的綜合評價方法能準確評價遙感影像的綜合質量，與人眼主觀評價具有良好的一致性。

(3) 提出了一種自適應非局部正則化的遙感影像噪聲去除方法。針對傳統(tǒng)去噪方法僅利用鄰域信息、不能高效去除噪聲的缺點，本文在非局部計算框架下開展去噪方法的研究，并重點解決去噪參數的自適應選取問題。為了對不同區(qū)域施加不同的去噪強度，通過計算局部噪聲強度和標準差，并以此構建非局部模型的權值函數，從而建立了自適應的非局部總變分去噪模型。試驗結果表明該方法能針對影像的不同結構區(qū)域自適應調節(jié)去噪強度，可以在去除遙感影像噪聲的同時，有效保護影像的邊緣、紋理等細節(jié)信息。

(4) 提出了一種自適應交替迭代的遙感影像盲去模糊方法?；谧畲蠛篁灨怕使烙嬂碚摽蚣埽b感影像與模糊函數進行聯合求解的去模糊模型，并采用交替迭代的方法對影像和模糊函數進行求解；在影像求解的迭代過程中，充分利用中間復原影像求解數據一致性項和正則化項的函數值，并通過建立相應的求解準則，自適應求解影像與模糊函數的正則化參數。試驗結果表明，本文提出的盲復原方法能夠較為準確地估計模糊函數，并根據不同的影像特征實現自適應的影像去模糊處理，可有效提高處理精度與效率。

Author：WANG Rongbin(1976—)，male，received his doctoral degree from Wuhan University on June 2014，majors in remote sensing information processing.

E-mail：wangrongbin@mail.clspi.org.cn

Comprehensive Evaluation and Adaptive Restoration of Remotely Sensed Images

WANG Rongbin

China Land Surveying and Planning Institute, Beijing 100035, China

王榮彬.遙感影像綜合評價與自適應復原方法研究[J].測繪學報，2016,45(12)：1496.

10.11947/j.AGCS.2016.20160386. WANG Rongbin.Comprehensive Evaluation and Adaptive Restoration of Remotely Sensed Images[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica,2016,45(12):1496. DOI:10.11947/j.AGCS.2016.20160386.

TP75：P237

D

1001-1595(2016)12-1496-01

國家自然科學基金(41401530)；測繪地理信息公益性行業(yè)科研專項(201412002)

2016-08-08

王榮彬(1976—)，男，高級工程師，2014年6月畢業(yè)于武漢大學，獲工學博士學位(指導教師：李平湘教授)，研究方向為遙感信息處理。