正射影像上阴影区域检测与消除的方法-

1、地理空间信息GEOSPATIAL INFORMATION 第5期收稿日期:2009-06-05航空正射影像图是摄影测量与遥感的主要产品之一,尤其是高分辨率大比例尺的正射影像图,已经在国民经济的许多领域发挥了重要作用。然而作为视觉影像的地图产品,在其成像过程中,由于成像技术、天气条件等客观因素影响,航空影像上存在着不可避免的阴影现象。它的存在破坏了正射影像的视觉解译能力和审美效果,会影响后续的许多图像处理操作,比如图像匹配、模式识别、地物自动检测和提取等,因此非常有必要对影像上的阴影进行处理。而如何对正射影像上的阴影区域进行准确的检测以及必要的信息增强处理,近年来成为摄影测量与遥感工作者一直关心

2、的问题。国内外许多学者对这一问题进行了深入地研究和分析,提出了一些卓有成效的思路和算法。1阴影区域的检测提取对图像阴影的预处理操作主要包括阴影区域的检测和阴影消除两个部分。现有的检测阴影的算法可根据是否需要环境条件的先验知识进行分类:一类是根据影像中地物几何形状或DSM 数据与太阳高度角、相机参数等计算阴影区域;另一类是根据影像阴影区域的共性及其与非阴影区域的差别提取阴影区域。本文介绍几种检测阴影的算法和思路。1.1基于RGB 色彩空间的阴影检测1在一些城市区域航空影像中,高大建筑物、树木等由于太阳光照形成阴影,导致阴影区域内地物的亮度和对比度降低,使得阴影区域和非阴影区域的像素值存在着差别,

3、我们就可以将这种差别转换成检测阴影区域以及对其进行有效增强处理的依据。RGB 色彩空间是最基本的色彩空间,阴影是有RGB颜色的,但阴影区域中的像素亮度值一般比非阴影区域要小,特别是R、G 颜色分量一般都较小,而B 颜色分量则有些特殊,其值的波动性相对略大,分析Oct.,2010Vol.8,No.5地理空间信息GEOSPATIAL INFORMATION 地理空间信息GEOSPATIALINFORMATION 第5期图5原始影像图6阴影处理后效果图3结语对高分辨率航空影像上阴影区域进行处理的主要目的是要利用阴影区域的有关信息,尽可能消除阴影对影像处理结果的不利影响,从而提高后续的图像识别和地物提

4、取分类精度,所以首先要能够快速准确检测出影像上的阴影区域范围,并对其进行有效处理。然而影像上的有些阴影区域是复杂的不规则的,在检测和消除的实验过程中,使用单一的算法处理有时达不到理想的效果。采取哪些最合理最有效的算法或者算法组合,真正实现自动检测提取阴影区、消除阴影的同时不改变非阴影区的信息,是今后改善算法的主要研究目标。参考文献1王军利,王树根.一种基于RGB 彩色空间的影像阴影检测方法J .信息技术,2002,26(12:7-82喻红艳,李利军.彩色航空影像中的建筑物阴影提取J .科学技术与工程,2007,7(7:1389-13933王树根,郭泽金,李德仁.彩色航空影像上阴影区域信息补偿的方法J .武汉大学学报:信息科学版,2003,28(5:514-5164王树根,李德仁.正射影像上阴影和遮蔽的信息处理方法研究J .测绘信息与工程,2004,29(4:1-45张力,张祖勋,张剑清.Wallis 滤波在影像匹配中的应用J .武汉测绘科技大学学报,1999,24(1:24-276王智均,李德仁.Wallis 变换在小波影像融合中的应用J .武汉测绘科技大学学报,2000,25(4:338-3427郭海涛,徐青,张保明.多重约束下的建筑