基于分类补偿的遥感影像阴影去除算法分析

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1、万方数据国内图书分类号TN911．22国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文密级：公开年姓专二零一五年五月一夸一直，平n月万方数据ClassifiedIndex：TN911．22U．D．C：SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONSHADOWREMOVALINREMOTESENSINGIMAGESBASEDONCLASSIFICATIONCOMPENSATIONGrade：2012Candidate：MeiLiAcademicDegreeAp

2、pliedfor：MasterSpeciality：Signal&InformationprocessingSupervisor：prof．HeHongjieMay，2015万方数据西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适

3、用本授权书；2．不保密∥使用本授权书。(请在以上方框内打“、／”)学位论文作者签名：柏甬日期：扣悔年y月；o日指导教师签名：椰蔓It期：≯l}年3-月kEt万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文西南交通大学学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：本文以遥感影像阴影去除为研究主题，在分析讨论现有遥感影像阴影去除相关文献的基础上，展开本文研究工作。1．针对现有基于非局部正则化阴影去除算法阴影去除结果对于复合阴影易出现颜色偏差甚至失真的问题，本文在其基础上设计了一种基于亮暗补偿的非局部正则化

4、遥感影像阴影去除方法。该方法首先针对遥感影像中的阴影含有大量复合阴影的特点，认为具有较大面积的独立阴影通常属于复合阴影，通过将复合阴影以及其对应的相似非阴影分别分为亮、暗两个部分分别利用区域补偿算法原理进行补偿，减弱复合阴影中类与类之间的影响，得到颜色信息保持更好的阴影去除预测图像。然后对不同地物之间的阴影尺度差进行分析发现，不同地物之间的阴影尺度差在火，G，B三个色彩通道是不同的，若建立阴影尺度非局部正则化项时对尺，G，B三个色彩通道分配相同的权值，会导致在增强阴影区域细节信息的同时引入较严重的颜色失真，因此提出

5、对阴影尺度非局部正则项的足G，B三个色彩通道分别分配权值，减少颜色失真现象。实验结果表明，该方法能够更好的保持阴影区域的颜色信息。2．基于亮暗补偿的非局部正则化遥感影像阴影去除方法通过亮暗补偿有效减弱了阴影类与类之间的影响，该方法在增强细节信息时用时较长，使得算法效率不高。为了进一步减弱复合阴影中类与类之间的影响，同时提高算法效率，设计了一种结合分类补偿与高通滤波的阴影去除方法。首先分类补偿思想，认为阴影区域中的每一阴影类在阴影边界处都有与之相邻的属于同一类的非阴影，通过寻找并建立阴影类与非阴影类之间的一一对应关系

6、，利用区域补偿原理进行对应补偿。然后将增强细节信息的非局部正则化过程改进为高通滤波方法，最后通过结合分类补偿结果与高通滤波结果来保持颜色信息和细节信息。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得到的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名．掐印日期：b院f．如万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着

7、科技的不断进步发展，卫星遥感技术迎来了前所未有的发展阶段。遥感技术因具有其他技术望尘莫及的特点，使得遥感技术在越来越多的领域得到了应用。然而，遥感影像中，因存在大量的高大建筑物以及树木等物体会遮挡住太阳光线，导致在地面上形成阴影。阴影的存在对遥感影像的应用有有利的影响，也有不利的影响。我们可以通过阴影的性质，如大小，形状，方向等来估计遮挡物的大小，形状以及光源方向等。但是阴影的存在意味着信息受损，使得遥感影像在计算机视觉领域的应用受到影响，如目标识别、图像分割、图像配准等，因此，为了能够减弱、消除这种不利影响，就需

8、要对遥感影像中的阴影区域进行颜色信息与细节信息的恢复，使得遥感影像的数据能够得到充分并且正确的利用。阴影区域的信息恢复包含了两个研究方向：阴影检测、阴影去除，本文以遥感影像的阴影去除算法作为研究对象。本文首先对现有阴影去除方法的原理进行了详细描述，并进行了实验仿真分析。然后对现有基于非局部正则化的阴影去除方法仍存在颜色信息恢复不够好的缺点进行改进，设计了一种