CN112884662A - 基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法。本发明中，所述处理器模块的输出端连接有所述图像去噪模块的输入端，所述处理器模块的输出端连接有所述图像去噪模块的输入端，所述图像去噪模块的输出端连接有所述图像增强模块的输入端，所述图像增强模块的输出端连接有所述数据整理模块的输入端，所述数据整理模块的输出端连接有所述执行终端的输入端；各个去噪模块配合图像增强模块内部的各个图像增强模块，可以使得该方法在对图像信息进行处理前，就可以提高图像的质量和清晰度，从而保证了航拍地图图像分析处理的准确性，减少了人工进行去噪的过程，从而提高了该系统方法的处理效率，也降低了工作人员的劳动负担。
Description
技术领域
本发明属于图像处理技术领域，具体为基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法。
背景技术
图像处理，用计算机对图像进行分析，以达到所需结果的技术。又称影像处理。图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用工业相机、摄像机、扫描仪等设备经过拍摄得到的一个大的二维数组，该数组的元素称为像素，其值称为灰度值。
但是常见的图像处理方法对象未做增强和去噪处理前就进行图像分析，从而使得分析的结果不够准确，同时操作启动端的工作人员缺少身份验证，增加了内部信息可能会被盗取的可能性。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法。
本发明采用的技术方案如下：基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法，包括处理器模块、地图分类模块、图像去噪模块、图像增强模块、数据整理模块、数据输出模块、执行终端、供电模块、图像输入模块、密钥验证模块、控制启动模块、直方图修正模块、对比度增强模块、锐化处理模块、双边滤波模块、均值滤波模块、中值滤波模块、小波阈值去噪模块，其特征在于：所述处理器模块的输出端连接有所述地图分类模块的输入端，所述地图分类模块的输出端连接有所述图像输入模块的输入端，所述图像输入模块的外部固定安装有所述密钥验证模块，所述处理器模块的电源控制处固定安装有所述控制启动模块，所述处理器模块的输出端连接有所述图像去噪模块的输入端，所述处理器模块的输出端连接有所述图像去噪模块的输入端，所述图像去噪模块的输出端连接有所述图像增强模块的输入端，所述图像增强模块的输出端连接有所述数据整理模块的输入端，所述数据整理模块的输出端连接有所述执行终端的输入端；所述供电模块的电源输出端连接有所述地图分类模块和所述处理器模块的输入端。
在一优选的实施方式中，所述图像去噪模块的内部固定安装有所述均值滤波模块，所述均值滤波模块的输出端连接有所述中值滤波模块的输入端，所述中值滤波模块的输出端连接有所述小波阈值去噪模块的输入端，所述小波阈值去噪模块的输出端连接有所述双边滤波模块的输入端。
在一优选的实施方式中，所述图像增强模块的内部固定安装有所述直方图修正模块，所述直方图修正模块的输出端连接有所述对比度增强模块的输入端，所述对比度增强模块的输出端连接有所述锐化处理模块的输入端。
在一优选的实施方式中，所述均值滤波模块均值滤波即求某个像素点邻域内像素值的均值，然后赋给该中心点像素；求均值的时候，并不是一定要严格的算术平均值，邻域内像素点可以有不同的权值，但要系数之和为1；均值滤波可以去除由扫描得到的颗粒噪声。
在一优选的实施方式中，所述中值滤波模块内部的算法的原理是将某个像素邻域内的像素值排序，取中值替代中心像素值；是一种非线性平滑滤波器，能将与周围差别过大的像素值替代成为与周围像素值相似的值，可以有效去除椒盐噪声。
在一优选的实施方式中，所述小波阈值去噪模块的内部将带噪图像进行小波分解将图像信号分解到各个尺度中，然后把每一尺度中属于噪声的小波系数去掉，保留并增强属于图像信号的系数；最后使用小波逆变换重构出图像；在去掉属于噪声的系数的时候，要预先设定一个阈值，若小波系数小于阈值，则认为该系数主要由噪声引起，则去除这部分系数；反之若大于阈值，则保留。
在一优选的实施方式中，所述双边滤波模块内部的双边滤波器和经典的高斯滤波器一样运用了局部加权平均，不同之处在于双边滤波器的权值由两部分因子的乘积组成，一部分由像素间的空间距离决定，称之为空间临近度因子；另一部分由像素间的亮度差决定，成为高度像似度因子；双边滤波器比较于经典的低通滤波器来说，具有保持边缘细节的最大优点，同时有不错的去噪能力。
在一优选的实施方式中，所述直方图修正模块的内部对直方图进行均匀化处理，均匀量化的自然图像的灰度直方图通常在低值灰度区间上频率较大，使得图像中较暗区域的细节常常看不清楚；为了使图像清晰，可将图像的灰度范围拉开，并且让灰度频率较小的灰度级变大，即让灰度直方图在较大的动态范围内趋于一致回。
在一优选的实施方式中，所述对比度增强模块的内部对图像的灰 度进行切割，灰度切割的目的是增强特定范围的对比度，用来突出图
在一优选的实施方式中，所述锐化处理模块的内部图像锐化就是使边缘和轮廓线模糊的图像变得清晰，使其细节更加清晰；从数学上来分析，图像模糊的实质就是图像受到平均或者积分运算的影响，因此对其进行逆运算就可以使图像清晰；常用的梯度算法子和拉普拉斯算子法；因梯度模算子和拉氏算子都是无方向性的，故常用梯度模算子和拉氏算子进行锐化处理。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，图像去噪模块内部设置的各个去噪模块，配合图像增强模块内部的各个图像增强模块，可以使得该方法在对图像信息进行处理前，就可以提高图像的质量和清晰度，从而保证了航拍地图图像分析处理的准确性，减少了人工进行去噪的过程，从而提高了该系统方法的处理效率，也降低了工作人员的劳动负担。
2、本发明中，密钥验证模块使得该系统在运行前，需要对操作控制人员进行密钥输入的身份确定，从而避免了系统内部数据被盗，提高了该系统的安全性。
附图说明
图1为本发明的系统框图；
图2为本发明中图像去噪模块系统框图；
图3为本发明中图像增强模块系统框图。
图中标记：1-处理器模块、2-地图分类模块、3-图像去噪模块、4-图像增强模块、5-数据整理模块、6-数据输出模块、7-执行终端、8-供电模块、9-图像输入模块、10-密钥验证模块、11-控制启动模块、12-直方图修正模块、13-对比度增强模块、14-锐化处理模块、15-双边滤波模块、16-均值滤波模块、17- 中值滤波模块、18-小波阈值去噪模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1-3，基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法， 包括处理器模块1、地图分类模块2、图像去噪模块3、图像增强模 块4、数据整理模块5、数据输出模块6、执行终端7、供电模块8、 图像输入模块9、密钥验证模块10、控制启动模块11、直方图修正 模块12、对比度增强模块13、锐化处理模块14、双边滤波模块15、 均值滤波模块16、中值滤波模块17、小波阈值去噪模块18，处理器 模块1的输出端连接有地图分类模块2的输入端，地图分类模块2的 输出端连接有图像输入模块9的输入端，图像输入模块9的外部固定 安装有密钥验证模块10，处理器模块1的电源控制处固定安装有控 制启动模块11，处理器模块1的输出端连接有图像去噪模块3的输 入端，图像去噪模块3的内部固定安装有均值滤波模块16，均值滤 波模块16均值滤波即求某个像素点邻域内像素值的均值，然后赋给 该中心点像素；求均值的时候，并不是一定要严格的算术平均值，邻 域内像素点可以有不同的权值，但要系数之和为1；均值滤波可以去 除由扫描得到的颗粒噪声；均值滤波模块16的输出端连接有中值滤 波模块17的输入端，中值滤波模块17内部的算法的原理是将某个像 素邻域内的像素值排序，取中值替代中心像素值；是一种非线性平滑 滤波器，能将与周围差别过大的像素值替代成为与周围像素值相似的 值，可以有效去除椒盐噪声；中值滤波模块17的输出端连接有小波 阈值去噪模块18的输入端，小波阈值去噪模块18的内部将带噪图像进行小波分解将图像信号分解到各个尺度中，然后把每一尺度中属于 噪声的小波系数去掉，保留并增强属于图像信号的系数；最后使用小 波逆变换重构出图像；在去掉属于噪声的系数的时候，要预先设定一 个阈值，若小波系数小于阈值，则认为该系数主要由噪声引起，则去 除这部分系数；反之若大于阈值，则保留；小波阈值去噪模块18的 输出端连接有双边滤波模块15的输入端，双边滤波模块15内部的双 边滤波器和经典的高斯滤波器一样运用了局部加权平均，不同之处在 于双边滤波器的权值由两部分因子的乘积组成，一部分由像素间的空 间距离决定，称之为空间临近度因子；另一部分由像素间的亮度差决 定，成为高度像似度因子；双边滤波器比较于经典的低通滤波器来说， 具有保持边缘细节的最大优点，同时有不错的去噪能力；处理器模块 1的输出端连接有图像去噪模块3的输入端，图像去噪模块3的输出 端连接有图像增强模块4的输入端，图像增强模块4的内部固定安装有直方图修正模块12，直方图修正模块12的内部对直方图进行均匀 化处理，均匀量化的自然图像的灰度直方图通常在低值灰度区间上频 率较大，使得图像中较暗区域的细节常常看不清楚；为了使图像清晰， 可将图像的灰度范围拉开，并且让灰度频率较小的灰度级变大，即让 灰度直方图在较大的动态范围内趋于一致回；直方图修正模块12的 输出端连接有对比度增强模块13的输入端，对比度增强模块13的内 部对图像的灰度进行切割，灰度切割的目的是增强特定范围的对比度， 用来突出图像中特定灰度范围的亮度；进行灰度切割有许多方法，其 中常用的方法有两种∶一种是对感兴趣的灰度级以较大灰度值r，来 显示，而对另外的灰度级则以较小的灰度值t来显示；它将s，和s， 间的灰度级突出，而将其余灰度值变为某个低灰度值；对比度增强模 块13的输出端连接有锐化处理模块14的输入端，锐化处理模块14 的内部图像锐化就是使边缘和轮廓线模糊的图像变得清晰，使其细节 更加清晰；从数学上来分析，图像模糊的实质就是图像受到平均或者 积分运算的影响，因此对其进行逆运算如微分运算就可以使图像清晰； 常用的梯度算法子和拉普拉斯算子法；因梯度模算子和拉氏算子都是 无方向性的，故常用梯度模算子和拉氏算子进行锐化处理；图像增强 模块4的输出端连接有数据整理模块5的输入端，数据整理模块5的 输出端连接有执行终端7的输入端；供电模块8的电源输出端连接有 地图分类模块2和处理器模块1的输入端。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法，包括处理器模块(1)、地图分类模块(2)、图像去噪模块(3)、图像增强模块(4)、数据整理模块(5)、数据输出模块(6)、执行终端(7)、供电模块(8)、图像输入模块(9)、密钥验证模块(10)、控制启动模块(11)、直方图修正模块(12)、对比度增强模块(13)、锐化处理模块(14)、双边滤波模块(15)、均值滤波模块(16)、中值滤波模块(17)、小波阈值去噪模块(18)，其特征在于：所述处理器模块(1)的输出端连接有所述地图分类模块(2)的输入端，所述地图分类模块(2)的输出端连接有所述图像输入模块(9)的输入端，所述图像输入模块(9)的外部固定安装有所述密钥验证模块(10)，所述处理器模块(1)的电源控制处固定安装有所述控制启动模块(11)，所述处理器模块(1)的输出端连接有所述图像去噪模块(3)的输入端，所述处理器模块(1)的输出端连接有所述图像去噪模块(3)的输入端，所述图像去噪模块(3)的输出端连接有所述图像增强模块(4)的输入端，所述图像增强模块(4)的输出端连接有所述数据整理模块(5)的输入端，所述数据整理模块(5)的输出端连接有所述执行终端(7)的输入端；所述供电模块(8)的电源输出端连接有所述地图分类模块(2)和所述处理器模块(1)的输入端。
2.如权利要求1所述的基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法，其特征在于：所述图像去噪模块(3)的内部固定安装有所述均值滤波模块(16)，所述均值滤波模块(16)的输出端连接有所述中值滤波模块(17)的输入端，所述中值滤波模块(17)的输出端连接有所述小波阈值去噪模块(18)的输入端，所述小波阈值去噪模块(18)的输出端连接有所述双边滤波模块(15)的输入端。
3.如权利要求1所述的基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法，其特征在于：所述图像增强模块(4)的内部固定安装有所述直方图修正模块(12)，所述直方图修正模块(12)的输出端连接有所述对比度增强模块(13)的输入端，所述对比度增强模块(13)的输出端连接有所述锐化处理模块(14)的输入端。
4.如权利要求1所述的基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法，其特征在于：所述均值滤波模块(16)均值滤波即求某个像素点邻域内像素值的均值，然后赋给该中心点像素；求均值的时候，并不是一定要严格的算术平均值，邻域内像素点可以有不同的权值，但要系数之和为1；均值滤波可以去除由扫描得到的颗粒噪声。
5.如权利要求1所述的基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法，其特征在于：所述中值滤波模块(17)内部的算法的原理是将某个像素邻域内的像素值排序，取中值替代中心像素值；是一种非线性平滑滤波器，能将与周围差别过大的像素值替代成为与周围像素值相似的值，可以有效去除椒盐噪声。
6.如权利要求1所述的基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法，其特征在于：所述小波阈值去噪模块(18)的内部将带噪图像进行小波分解将图像信号分解到各个尺度中，然后把每一尺度中属于噪声的小波系数去掉，保留并增强属于图像信号的系数；最后使用小波逆变换重构出图像；在去掉属于噪声的系数的时候，要预先设定一个阈值，若小波系数小于阈值，则认为该系数主要由噪声引起，则去除这部分系数；反之若大于阈值，则保留。
7.如权利要求1所述的基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法，其特征在于：所述双边滤波模块(15)内部的双边滤波器和经典的高斯滤波器一样运用了局部加权平均，不同之处在于双边滤波器的权值由两部分因子的乘积组成，一部分由像素间的空间距离决定，称之为空间临近度因子；另一部分由像素间的亮度差决定，成为高度像似度因子；双边滤波器比较于经典的低通滤波器来说，具有保持边缘细节的最大优点，同时有不错的去噪能力。
8.如权利要求1所述的基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法，其特征在于：所述直方图修正模块(12)的内部对直方图进行均匀化处理，均匀量化的自然图像的灰度直方图通常在低值灰度区间上频率较大，使得图像中较暗区域的细节常常看不清楚；为了使图像清晰，可将图像的灰度范围拉开，并且让灰度频率较小的灰度级变大，即让灰度直方图在较大的动态范围内趋于一致回。
9.如权利要求1所述的基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法，其特征在于：所述对比度增强模块(13)的内部对图像的灰度进行切割，灰度切割的目的是增强特定范围的对比度，用来突出图像中特定灰度范围的亮度；进行灰度切割有许多方法，其中常用的方法有两种∶一种是对感兴趣的灰度级以较大灰度值r，来显示，而对另外的灰度级则以较小的灰度值t来显示。
10.如权利要求1所述的基于飞行器航拍图像的三维数字地图图像处理方法，其特征在于：所述锐化处理模块(14)的内部图像锐化就是使边缘和轮廓线模糊的图像变得清晰，使其细节更加清晰。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210601 |
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