李杭　白新偉

摘要：遙感圖像處理是一項(xiàng)技術(shù)性工作，特別是在圖像云區(qū)域的去除中，強(qiáng)調(diào)技術(shù)的科學(xué)合理性，以確保遙感圖像的應(yīng)用價(jià)值。本文立足對(duì)遙感圖像的處理研究，從多項(xiàng)式法、同態(tài)濾波法和大數(shù)據(jù)量去云法三個(gè)方面，具體闡述了遙感圖像中云區(qū)域的去除方法，以更好地提高圖像的可讀性。

關(guān)鍵詞：遙感圖像；云區(qū)域；大數(shù)據(jù)量；去除方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TP75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）01-0098-02

遙感圖像處理中，云區(qū)域的有效去除是提高圖像質(zhì)量，確保應(yīng)用價(jià)值的關(guān)鍵所在。近年來(lái)，隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，圖像分辨率得到了顯著提高，但由于自然天氣等的影響，遙感圖像中帶有薄云的情況時(shí)有發(fā)生，這就影響云區(qū)域遙感影響圖像的判斷。為此，要對(duì)遙感圖像中的云區(qū)域進(jìn)行處理，提高遙感圖像的可判讀性。從以下幾個(gè)方面，具體闡述了遙感圖像中云區(qū)域的去除方法。

1 空域內(nèi)去云：多項(xiàng)式法

在空域內(nèi)去云處理中，多采用多項(xiàng)式法。所謂多項(xiàng)式法，就是針對(duì)同一地區(qū)的不同傳感器所獲得遙感圖像，在多項(xiàng)式方法的處理之下，將“無(wú)云”的局部圖像去替代云區(qū)域部分，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)云區(qū)域的有效去除。因此，該處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)十分顯著，主體表現(xiàn)為：（1）在對(duì)多原圖像的去云處理中，可以擺脫厚云的影響，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效率、高精準(zhǔn)的有效處理；（2）由于多項(xiàng)式法是“替代”操作，這就容易在處理中出現(xiàn)拼接縫隙，影響處理效果，這點(diǎn)需要特別注意；（3）在實(shí)際操作中，需要在相同地理位置的背景之下，以其作為無(wú)云圖像的參照，這在實(shí)際當(dāng)中難以實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致云區(qū)域圖像需單幅處理，增加了工作量，也會(huì)對(duì)處理效果產(chǎn)生影響。

2 頻域內(nèi)去云：同態(tài)濾波

同態(tài)濾波可以對(duì)遙感圖像起到增強(qiáng)的處理效果，對(duì)于頻域內(nèi)去云，具有良好的應(yīng)用效果。所謂同態(tài)濾波，就是將頻率過(guò)濾和灰度變化相結(jié)合，以達(dá)到去云的目的。但是，在利用同態(tài)濾波處理云區(qū)域的過(guò)程中，該方法的局限性非常突出，具體表現(xiàn)為：（1）同態(tài)濾波需要消耗大量的時(shí)間，這就影響力去云效率。在處理過(guò)程中，需要對(duì)遙感影像進(jìn)行“傅里葉”變換，這就導(dǎo)致處理過(guò)程需要占用大量時(shí)間和空間；（2）提高運(yùn)算速度，是提高處理效率的重要基礎(chǔ)。但是，在提高預(yù)算速度的過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致變換郭凱，而對(duì)遙感影像的大小做成一定影響，特別是圖像大小受限，導(dǎo)致一些大容量的圖像難以得到處理，造成數(shù)據(jù)信息的冗余問(wèn)題；（3）邊界效應(yīng)是同態(tài)濾波處理中的重要缺陷。在處理中，由于邊界效應(yīng)的出現(xiàn)，導(dǎo)致圖像的便捷亮度較高，變白效果的加劇，影響了遙感圖像的判讀；（4）同態(tài)濾波的處理中，也會(huì)對(duì)遙感圖像的無(wú)云區(qū)域進(jìn)行處理，這就會(huì)對(duì)無(wú)云區(qū)域圖像造成影響影響，甚至?xí)茐臒o(wú)云區(qū)域的影像質(zhì)量。

3 大數(shù)據(jù)量云區(qū)域去云方法

在遙感圖像的云去除中，基于同態(tài)濾波、多項(xiàng)式法存在的局限性，需要對(duì)處理方法進(jìn)行優(yōu)化與創(chuàng)新，已獲得高效率、高質(zhì)量的處理效果。在筆者看來(lái)，大數(shù)據(jù)量云區(qū)域去除方法，可以實(shí)現(xiàn)更好地處理效果，并且在諸多方面，實(shí)現(xiàn)了更加顯著性的技術(shù)創(chuàng)新，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

3.1 原理與步驟

在做云區(qū)域的處理中，主要是增強(qiáng)對(duì)比度，并降低與層的亮度，這樣就可以讓圖像更加清晰，提高其可讀性。在實(shí)際操作中，應(yīng)做好以下幾個(gè)步驟：

第一，圖像重采樣。在一定誤差的前提之下，需要對(duì)圖像進(jìn)行重采樣，以實(shí)現(xiàn)更加高效、快速的處理效果。也就是說(shuō)，在對(duì)原圖進(jìn)行抽樣之后，進(jìn)行一定倍數(shù)的縮放。

第二，識(shí)別云區(qū)域。在識(shí)別中，需要基于云區(qū)域的特點(diǎn)，對(duì)圖像中的云層進(jìn)行有效識(shí)別，去掉圖像中的低頻成分，如水域、沙地等，這是去云處理的重要環(huán)節(jié)，也是影響云層識(shí)別質(zhì)量的重要因素，需要在實(shí)際操作中特別注意。

第三，估計(jì)云的厚度。在去除之前，需要對(duì)云的厚度進(jìn)行估計(jì)，這是為了更好地提高處理效果。由于一定區(qū)域的云往往分布不規(guī)律，且厚度不均勻，采用一種處理方法，難以獲得較好的處理效果。因此，基于不同厚度的云區(qū)域，需要采用不同的處理方法，在整體上實(shí)現(xiàn)較好的處理效果。

第四，去除與圖像恢復(fù)。在對(duì)云區(qū)域進(jìn)行處理之后，需要對(duì)遙感圖像進(jìn)行恢復(fù)操作?；诳s放比例，將大數(shù)量遙感圖像進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的變化調(diào)整。在實(shí)際當(dāng)中，云區(qū)域去除的模型主要如圖1所示。

3.2 薄云識(shí)別

在去云處理中，薄云的識(shí)別是關(guān)鍵，這將直接對(duì)處理效果產(chǎn)生影響。在識(shí)別中，需要對(duì)大面積的水域、雪地，以及高亮度的第五進(jìn)行去除，因?yàn)檫@些區(qū)域會(huì)對(duì)薄云識(shí)別產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致識(shí)別錯(cuò)誤。筆者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，云層的識(shí)別應(yīng)注重識(shí)別方法的有效應(yīng)用，這是提高云層識(shí)別效果的關(guān)鍵。

首先，云層識(shí)別極易受到高亮度區(qū)域的影響，這就要求對(duì)大面積的水域、雪地以及高亮度的地物進(jìn)行處理，提高識(shí)別的準(zhǔn)確度，這是準(zhǔn)確而有效處理的前提。

其次，對(duì)每個(gè)像素，在n×n鄰域內(nèi)，計(jì)算均值和方差，并求出均值的最大值和方差的最小值。

再次，由于不同的云區(qū)域，其存在較大差異，這就要求對(duì)識(shí)別參數(shù)進(jìn)行有效調(diào)整，進(jìn)而提高識(shí)別的準(zhǔn)確度。基于大數(shù)據(jù)量的云層識(shí)別效果，能夠?qū)υ茀^(qū)域進(jìn)行有效識(shí)別，為云去除的開(kāi)展創(chuàng)設(shè)了良好的條件。

總而言之，在遙感圖像的云區(qū)域去除中，要立足實(shí)際需求，選擇科學(xué)合理的去除方法，以實(shí)現(xiàn)良好的處理效果。在筆者看來(lái)，傳統(tǒng)的多項(xiàng)式法、同態(tài)濾波法等處理效果較好，但存在較為顯著的局限性。大數(shù)據(jù)量區(qū)域方法實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新，在諸多方面的優(yōu)越性比較突出，這就提高了其在遙感圖像處理中的應(yīng)用價(jià)值。無(wú)論是何種處理方法，應(yīng)講究科學(xué)合理原則，提高遙感圖像的數(shù)據(jù)質(zhì)量，確保有效應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]曹敏潔.遙感圖像厚云及其陰影去除技術(shù)研究[D].廣西師范大學(xué)，2015.

[2]劉洋，白俊武.遙感影像中薄云的去除方法研究[J].測(cè)繪與空間地理信息，2008，31（3）：120-122.

[3]朱錫芳，李峰.彩云遙感圖像去薄云新方法[J].應(yīng)用光學(xué)，2007，28（6）：698-701.