CN111402167A - 一种影像色彩归一方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种影像色彩归一方法，利用覆盖全测区的卫星影像或降低分辨率后的航摄影像制作第一正射影像来确定色彩主基调，通过空三获取影像定位定姿参数，结合数字高程模型和下视影像降低分辨率制作第二正射影像。参照色彩主基调对第二正射影像进行匀色处理，根据影像定位定姿参数，将匀色后的第二正射影像色彩信息逐像素迁移至所有视角的原始倾斜航摄影像。本发明在不同时相、大范围影像归一化处理时，仅需对下视一个视角的低分辨率影像色彩进行人工匀色干预，即可实现多视角原始高分率影像色彩的同步归一化，可显著提高影像色彩归一处理效率。

Description

一种影像色彩归一方法
技术领域
本发明涉及遥感影像处理技术领域，具体涉及一种影像色彩归一方法。
背景技术
遥感影像产品的好坏不仅取决于它的数学精度，还取决于它的色彩信息。优秀的影像产品应该具备色彩饱满、层次分明及反差适中的显示效果。倾斜航摄影像除了受大气折射影响，会出现影像变形和色彩不一致外，多镜头多视角获取的影像之间也会存在色调差异，既影响了影像的目视判读，也给影像的空三解译带来了困难，给影像后续产品的质量打了折扣。因此需要进行色彩归一等图像处理工作，消除影像存在的亮度不均匀及色彩不一致的现象，使影像色彩均衡饱满、层次分明和反差适中。
当前倾斜航摄影像色彩归一工作一般是在Photoshop等图像处理软件中逐视角对影像逐幅进行人工调色。当一个工程涉及多种影像源、影像数量多、分辨率高和覆盖面积广时，直接对高分率的原始影像进行人工处理时常常超出图像处理软件承载能力，效率比较低。并且，由于人眼对色彩的主观感受不尽相同，往往会导致同一测区内，不同技术人员处理的影像色彩归一化效果出现差异。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种影像色彩归一方法，以解决倾斜航摄影像成果整体色彩效果统一难度高的问题。
一种影像色彩归一方法，包括以下步骤：
收集全测区的卫星影像或降低分辨率后的航摄影像，然后降低分辨率制作第一正射影像，并对第一正射影像进行色彩均衡处理；
利用原始航摄影像、像控点姿料及原始定位定姿参数进行空三处理，获得影像定位定姿参数；
根据数字高程模型和航摄的下视影像，降低分辨率制作第二正射影像；
以第一正射影像为基准，将第二正射影像的色彩向第一正射影像调整；根据影像定位定姿参数，将调整后的第二正射影像色彩信息逐像素迁移至所有视角的原始航摄影像。
在其中一个实施例中，收集降低分辨率后的航摄影像的步骤具体为：
将测区已有的历史航摄影像，降低分辨率得到低分辨率的航摄影像。
在其中一个实施例中，所述第二正射影像的分辨率降低为原始影像的5-10倍。
在其中一个实施例中，所述根据影像定位定姿参数，将调整后的第二正射影像色彩信息逐像素迁移至所有视角的原始航摄影像的步骤具体为：
根据影像定位定姿参数，利用第二正射影像与原始航摄影像的坐标对应关系，从第二正射影像中读取每一个像素的对应色彩信息，并赋给原始航摄影像的对应像素，使得各个视角的每一张原始航摄影像与第二正射影像的色彩一致。
上述影像色彩归一方法至少具有以下优点：
1、本发明提供的方法适用范围广泛，除倾斜航摄影像归一化处理外，常规航空影像及卫星影像的色彩归一化处理均可适用。
2、本发明提供的方法使用第一正射影像做底图确定整体色彩主基调，在进行大范围、多时相、多视角和多源遥感影像时具有很大优势，能够最大限度地降低人为主观因素所导致的色调差异，改善多源多时相影像色彩归一处理的整体效果。
3、本发明提供的方法影像归一化处理时，仅需对下视一个视角的低分辨率影像色彩进行人工匀色干预，即可实现多视角原始高分率影像色彩的同步归一化，可显著提高影像色彩归一处理效率。
4、现有影像色彩归一化多是对正射影像进行处理，本发明提供的影像色彩归一化方法处理对象为原始影像，处理后的成果可显著改善后续空三加密、立体测图、正射影像制作、实景三维建模质量及工作效率。
附图说明
图1为一实施方式中的影像色彩归一方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此发明不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1，一实施方式中的影像色彩归一方法，主要用于倾斜航摄影像色彩的归一化处理，也可用于常规航空影像及卫星影像的归一化处理。具体地，该影像色彩归一方法包括以下步骤：
步骤S110：收集全测区的卫星影像或降低分辨率后的航摄影像，然后降低分辨率制作第一正射影像，并对第一正射影像进行色彩均衡处理。
具体地，首先收集覆盖整个测区的卫星影像，并降低分辨率制作大范围低分辨率的第一正射影像，然后对第一正射影像进行色彩均衡处理，使之色彩均匀、亮度适中和有层次感，然后将第一正射影像作为色彩归一的主基调。
在收集不到覆盖全测区的卫星影像时，可以收集降低分辨率后的航摄影像。其中，获得降低分辨率的航摄影像的方法可以为：将测区已有的历史航摄影像，降低分辨率得到低分辨率的航摄影像，然后可以根据低分辨率的航摄影像来确定测区色彩归一的主基调。
步骤S120：利用原始航摄影像、像控点资料及原始定位定姿参数进行空三处理，获得影像定位定姿参数。
具体地，通过空三处理可以得到航摄影像的高精度定位定姿参数。
步骤S130：根据数字高程模型和航摄的下视影像，降低分辨率制作第二正射影像。
具体地，结合范围内的数字高程模型和下视影像，可以制作相应的低分辨率第二正射影像。第二正射影像的分辨率要兼顾第二正射影像的数据量和色彩信息，既要在对第二正射影像进行匀色处理时数据量小和响应快，又要保证第二正射影像最大限度地保留了原始影像的色彩信息。本实施方式中，第二正射影像的分辨率降低为原始影像的5-10倍。
步骤S140：以第一正射影像为基准，将第二正射影像的色彩向第一正射影像调整。
具体地，可以在Photoshop等调色软件中，以第一正射影像为基准，将第二正摄影的色彩向第一正射影像调整，达到基本一致。
步骤150：根据影像定位定姿参数，将调整后的第二正射影像色彩信息逐像素迁移至所有视角的原始航摄影像。
具体地，根据影像的高精度定位定姿参数，利用第二正射影像与原始航摄影像的坐标对应关系，从低分辨率第二正射影像中读取每一个像素的对应色彩信息，并赋给原始航摄影像的对应像素，使得各个视角的每一张原始航摄影像与低分辨率第二正射影像的色彩一致。
其中，从低分辨率第二正射影像向原始航摄影像迁移色彩信息时，需考虑用于控制色彩迁移的范围，范围尺度越小，对位置越敏感，运算时间越长；范围尺度越大，对位置越不敏感，运算时间越短，特别适用于空间位置关系不准确的环境。
上述影像色彩归一方法，有益效果为：
1、本发明提供的方法适用范围广泛，除倾斜航摄影像归一化处理外，常规航空影像及卫星影像的色彩归一化处理均可适用。
2、本发明提供的方法使用第一正射影像做底图确定整体色彩主基调，在进行大范围、多时相、多视角和多源遥感影像时具有很大优势，能够最大限度地降低人为主观因素所导致的色调差异，改善多源多时相影像色彩归一处理的整体效果。
3、本发明提供的方法影像归一化处理时，仅需对下视一个视角的低分辨率影像色彩进行人工匀色干预，即可实现多视角原始高分率影像色彩的同步归一化，可显著提高影像色彩归一处理效率。
4、现有影像色彩归一化多是对正射影像进行处理，本发明提供的影像色彩归一化方法处理对象为原始影像，处理后的成果可显著改善后续空三加密、立体测图、正射影像制作、实景三维建模质量及工作效率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种影像色彩归一方法，其特征在于，包括以下步骤：
收集全测区的卫星影像或降低分辨率后的航摄影像，然后降低分辨率制作第一正射影像，并对第一正射影像进行色彩均衡处理；
利用原始航摄影像、像控点姿料及原始定位定姿参数进行空三处理，获得影像定位定姿参数；
根据数字高程模型和航摄的下视影像，降低分辨率制作第二正射影像；
以第一正射影像为基准，将第二正射影像的色彩向第一正射影像调整；
根据影像定位定姿参数，将调整后的第二正射影像色彩信息逐像素迁移至所有视角的原始航摄影像。
2.根据权利要求1所述的影像色彩归一方法，其特征在于，收集降低分辨率后的航摄影像的步骤具体为：
将测区已有的历史航摄影像，降低分辨率得到低分辨率的航摄影像。
3.根据权利要求1所述的影像色彩归一方法，其特征在于，所述第二正射影像的分辨率降低为原始影像的5-10倍。
4.根据权利要求4所述的影像色彩归一方法，其特征在于，所述根据影像定位定姿参数，将调整后的第二正射影像色彩信息逐像素迁移至所有视角的原始航摄影像的步骤具体为：
根据影像定位定姿参数，利用第二正射影像与原始航摄影像的坐标对应关系，从第二正射影像中读取每一个像素的对应色彩信息，并赋给原始航摄影像的对应像素，使得各个视角的每一张原始航摄影像与第二正射影像的色彩一致。
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