一種水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)校正檢驗(yàn)方法及裝置的制造方法
【專利說明】一種水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)校正檢驗(yàn)方法及裝置 技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明屬于水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)校正檢驗(yàn)方法及裝 置。 【背景技術(shù)】 基于航空或衛(wèi)星技術(shù)的遙感監(jiān)測(cè)對(duì)于水環(huán)境的質(zhì)量監(jiān)測(cè)具有重要意義，現(xiàn)有的水環(huán)境 遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理方法中包括了輻射定標(biāo)、大氣校正、模型計(jì)算等過程。而這些過程中每一 個(gè)步驟都會(huì)造成一定的誤差，例如：大氣校正過程中存在由于缺少精確的氣溶膠數(shù)據(jù)而導(dǎo) 致的誤差，這些誤差會(huì)最終影響水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果的精度，目前，為了提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的精 度，通常會(huì)從輻射定標(biāo)、大氣校正、模型計(jì)算等中間環(huán)節(jié)上入手，但是，減小這些環(huán)節(jié)中存在 的誤差的過程難于實(shí)現(xiàn)，所以，現(xiàn)有的水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果的精度很難得到有效的校正和 檢驗(yàn)，且不存在存儲(chǔ)的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的在于提供一種水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)校正檢驗(yàn)方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有的水 環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果的精度很難得到有效的校正和檢驗(yàn)，且不存在存儲(chǔ)的問題。 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)校正檢驗(yàn)裝置，該水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)校正檢 驗(yàn)裝置包括： 異常像素確定模塊，用于確定所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像中的異常像素； 濾波模塊，用于對(duì)所述異常像素值進(jìn)行平滑濾波； 校正模塊，用于依據(jù)預(yù)先獲取的與所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)區(qū)域?qū)?yīng)的地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì) 去除異常像素的水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像進(jìn)行校正； 檢驗(yàn)?zāi)K，用于依據(jù)所述地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)校正結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)； 存儲(chǔ)模塊，用于對(duì)經(jīng)過校正的結(jié)果存儲(chǔ)，便于后期的參考； 所述校正模塊具體包括：第二向量構(gòu)建模塊，用于任意選取所述地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的N 個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，構(gòu)建第一向量組，并選取所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像中與所述N個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù) 據(jù)的經(jīng)煒度相同或控制點(diǎn)位置相同的N個(gè)像素的灰度值，構(gòu)建第二向量組，其中N為大于或 等于1的整數(shù)； 回歸系數(shù)計(jì)算模塊，用于依據(jù)所述第一向量組、第二向量組及預(yù)設(shè)的一元線性回歸公 式，計(jì)算回歸系數(shù)； 回歸校正模塊，用于依據(jù)所述回歸系數(shù)，對(duì)所述去除異常像素后的水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié) 果圖像進(jìn)行校正； 所述檢驗(yàn)?zāi)K具體包括：取樣模塊，用于當(dāng)所述地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè) 結(jié)果圖像的獲取時(shí)間同步時(shí)，從所述地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中獲取N個(gè)數(shù)據(jù)，其中N為大于或等于1 的整數(shù)，并從所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像中獲取與所述N個(gè)數(shù)據(jù)經(jīng)煒度相同的N個(gè)像素 的灰度值； 誤差值計(jì)算模塊，用于計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)及與其對(duì)應(yīng)的灰度值之間相對(duì)誤差值，并統(tǒng)計(jì)N 個(gè)相對(duì)誤差值的平均相對(duì)誤差值； 精度檢測(cè)模塊，用于依據(jù)所述平均相對(duì)誤差值計(jì)算所述校正結(jié)果的精度。 進(jìn)一步，所述校正模塊還包括： 第一向量構(gòu)建模塊，用于計(jì)算所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像中像素的最大值、最小值 及平均值，構(gòu)建第一向量組，并計(jì)算所述地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的最大值、最小值、及平均值，構(gòu)建 第二向量組； 回歸系數(shù)計(jì)算模塊，用于依據(jù)所述第一向量組、第二向量組及預(yù)設(shè)的回歸公式，計(jì)算回 歸系數(shù)； 回歸校正模塊，用于依據(jù)所述回歸系數(shù)，對(duì)所述去除異常像素后的水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié) 果圖像進(jìn)行校正。 進(jìn)一步，所述檢驗(yàn)?zāi)K還包括： 插值模塊，用于當(dāng)所述地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像的獲取時(shí)間準(zhǔn)同 步時(shí)，依據(jù)所述地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)插值圖像； 分級(jí)模塊，用于將所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)校正結(jié)果按照像素的灰度值分為M個(gè)等級(jí)，其 中，M為大于或等于1的整數(shù)，并依據(jù)所述M個(gè)等級(jí)，對(duì)所述地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)插值圖像的像素 進(jìn)行等級(jí)劃分； 統(tǒng)計(jì)模塊，用于統(tǒng)計(jì)所述校正結(jié)果與所述地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)插值圖像相同位置的等級(jí)值相 同的像素的數(shù)量； 精度檢測(cè)模塊，用于依據(jù)所述兩幅圖像中相同位置的等級(jí)值相同的像素?cái)?shù)量，計(jì)算所 述校正結(jié)果的精度。 本發(fā)明的另一目的在于提供一種水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)校正檢驗(yàn)方法，該水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)校 正檢驗(yàn)方法包括： 確定所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像中的異常像素；所述確定所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果 圖像中的異常像素包括：選取所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像中的一個(gè)像素，計(jì)算所述像素 的八鄰域像素的灰度均值；判斷所述均值與所述像素的灰度值之間的相對(duì)誤差是否大于預(yù) 設(shè)的閾值；如果是，確定所述像素為異常像素；重復(fù)上述步驟，直到遍歷所述水環(huán)境遙感監(jiān) 測(cè)結(jié)果圖像中的像素； 對(duì)所述異常像素值進(jìn)行平滑濾波； 依據(jù)預(yù)先獲取的與水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)區(qū)域?qū)?yīng)的地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)去除異常像素的水環(huán) 境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像進(jìn)行校正； 依據(jù)所述地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)校正結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)； 所述依據(jù)預(yù)先獲取的與所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)區(qū)域?qū)?yīng)的地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)去除異常像 素的水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像進(jìn)行校正具體包括： 任意選取所述地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的N個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，構(gòu)建第一向量組，其中N為大于或等于 1的整數(shù)； 選取所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像中與所述N個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的經(jīng)煒度相同或控制點(diǎn)位 置相同的N個(gè)像素的灰度值，構(gòu)建第二向量組； 依據(jù)所述第一向量組、第二向量組及預(yù)設(shè)的回歸公式，計(jì)算回歸系數(shù)； 依據(jù)所述回歸系數(shù)，對(duì)所述去除異常像素的水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像進(jìn)行校正； 所述依據(jù)所述地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)校正結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)具體包括： 當(dāng)所述地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像的獲取時(shí)間同步時(shí)，從所述地面 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中任意選取N個(gè)數(shù)據(jù)，其中N為大于或等于1的整數(shù)； 從所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像中獲取與所述N個(gè)數(shù)據(jù)經(jīng)煒度相同的N個(gè)像素的數(shù) 值； 計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)及與其對(duì)應(yīng)的像素的數(shù)值之間的相對(duì)誤差值； 統(tǒng)計(jì)N個(gè)相對(duì)誤差值的平均相對(duì)誤差值； 依據(jù)所述平均相對(duì)誤差值計(jì)算所述校正結(jié)果的精度。 進(jìn)一步，所述的平滑濾波的方法，包括以下步驟： 步驟一、獲取當(dāng)前幀待濾波像素點(diǎn)N位異常像素的圖像信號(hào)，通過N位數(shù)據(jù)總線與數(shù)據(jù) 只讀存儲(chǔ)器低N位地址相連接，當(dāng)前幀待濾波像素點(diǎn)圖像信號(hào)灰度值作為數(shù)據(jù)只讀存儲(chǔ)器 低位地址值； 步驟二、將數(shù)據(jù)隨機(jī)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的前一幀同一位置像素點(diǎn)的平滑濾波值，通過雙向數(shù) 據(jù)鎖存器輸送到單向數(shù)據(jù)鎖存器，再由單向數(shù)據(jù)鎖存器連接到數(shù)據(jù)只讀存儲(chǔ)器高N位地 址，所述前一幀同一位置像素點(diǎn)的平滑濾波值所代表的灰度值作為數(shù)據(jù)只讀存儲(chǔ)器高位地 址值； 步驟三、在所述數(shù)據(jù)只讀存儲(chǔ)器低位地址值和高位地址值所指存儲(chǔ)區(qū)域中存儲(chǔ)的數(shù) 據(jù)，即為當(dāng)前幀待濾波像素點(diǎn)的平滑濾波數(shù)據(jù)； 步驟四、將數(shù)據(jù)只讀存儲(chǔ)器N位數(shù)據(jù)總線與雙向數(shù)據(jù)鎖存器相連接，通過該雙向數(shù)據(jù) 鎖存器把步驟三中當(dāng)前幀濾波像素點(diǎn)的平滑濾波數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)隨機(jī)存儲(chǔ)器中，把所存儲(chǔ) 的濾波數(shù)據(jù)值作為下一幀平滑濾波處理中的前一幀同一位置像素點(diǎn)的平滑濾波值； 步驟五、按需要平滑濾波的圖像幀數(shù)，重復(fù)步驟一至步驟五，完成異常像素的平滑濾 波。 進(jìn)一步，確定所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像中的異常像素還包括： 統(tǒng)計(jì)所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像的灰度直方圖； 依據(jù)所述灰度直方圖，確定異常像素灰度值范圍； 遍歷所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像中的像素，將灰度值屬于所述異常像素灰度范圍的 像素確定為異常像素。 進(jìn)一步，所述依據(jù)預(yù)先獲取的與所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)區(qū)域?qū)?yīng)的地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)去 除異常像素的水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像進(jìn)行校正還包括： 計(jì)算所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像中像素的最大值、最小值及平均值，構(gòu)建第一向量 組； 計(jì)算所述地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的最大值、最小值、及平均值，構(gòu)建第二向量組； 依據(jù)所述第一向量組、第二向量組及預(yù)設(shè)的回歸公式，計(jì)算回歸系數(shù)； 依據(jù)所述回歸系數(shù)，對(duì)所述去除異常像素的水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像進(jìn)行校正。 進(jìn)一步，所述依據(jù)所述地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)校正結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)還包括： 當(dāng)所述地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果圖像的獲取時(shí)間準(zhǔn)同步時(shí)，依據(jù)所述 地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)插值圖像； 將所述水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)校正結(jié)果按照像素的灰度值分為M個(gè)等級(jí)，其中，M為大于或等 于1的整數(shù)； 依據(jù)所述M個(gè)等級(jí)，對(duì)所述地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)插值圖像的像素進(jìn)行等級(jí)劃分； 統(tǒng)計(jì)所述校正結(jié)果與所述地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)插值圖像相同位置的等級(jí)值相同的像素的數(shù) 量；