卫星影像匀色镶嵌，究竟要用几款软件? | 嘿科技

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随着遥感处理技术的不断发展，如今卫星影像的辐射校正、几何校正、正射校正以及影像融合，通过一套遥感软件基本上就能够实现自动化、流程化的生产，例如市面上的PCI GXL、EasyOrtho等。

但在遥感影像的匀色镶嵌方面，由于颜色的主观性以及镶嵌时需保证地块、地物完整性并尽量使用最新数据等要求，真彩色的合成、匀色、镶嵌等自动化处理算法尚且难以达到应用标准，很多情况下仍然需要大量的人工交互处理。

那么卫星影像匀色镶嵌，到底要用几款软件才行?要回答这个问题，让我们首先来看看匀色镶嵌的关键流程和现行的解决方案。

真彩色合成

真彩色合成是匀色镶嵌的第一步，真彩色合成并不是蓝、绿、红三波段简单地叠加，人眼中三种视锥细胞对不同波长光的感知能力通常与遥感卫星传感器的波段划分不同。

高分一号1-3波段的频谱范围分别是450~520，520~590，630~690，显然与视锥细胞的波长敏感范围不同。

此外视锥细胞的波段感知能力呈正态分布，遥感卫星传感器在波段范围的敏感程度是一致的，作出的图像是一条水平线。因此真彩色合成时需要对遥感影像的红绿蓝波段进行增强和抑制，并且要用上近红外波段。

不同传感器平台的波谱划分不相同，导致不同传感器平台的数据合成时，的最佳可见光波段增抑系数和近红外波段叠加系数也不同。不同客户对颜色的偏好不同，还需要对最佳系数进行微调。

实际工作中，首先挑选几景包含各种地类的影像融合至满意的效果，然后将这些影像分发给数据处理员作为参考。

理论上拥有波段代数功能的遥感软件都能完成这个工作，如ERDAS、ENVI、PCI GEOMATICA。但是这些软件都欠缺大批量数据处理、可视化交互调整系数、实时预览调色效果等功能。为了生产效率需要开发和采购专用的真彩色合成软件。

匀色和镶嵌

匀色时需着重关注镶嵌线两边的一致性和过渡，所以通常都是先自动生成镶嵌线，然后镶嵌线调整和匀色交替进行。自动生成镶嵌线之前，需要先挑选质量好的影像，排除云、雾、霾量大的。

ERDAS和ENVI都可以自动生成镶嵌线、镶嵌线交互调整、匀色，但是同样难以支持大批量数据处理，尤其是镶嵌线交互调整和匀色功能弱。所以镶嵌和匀色一般会使用PhotoShop+地理图像插件。

EasyPS自动生成避让重要地物的镶嵌线

由于不同影像的成像时间不同，合成的真彩色影像之间颜色通常是有差异的。时相差别太大的影像之间不仅是颜色差异这么简单了，还有地物类别的差异。

北方地区初夏和深秋的两幅山区影像分别包含绿色植被、落地和树木枝干交错形成的纹理;这样两幅影像镶嵌时，无论如何颜色都不能匀成一致的，需要采用羽化过渡的手段。

抠图和多源影像补图

实际数据生产中，经常会出现某一遥感平台的影像难以实现对测区的有效覆盖。对于这些区域需要先扣除，再用其它遥感平台的影像替换。此时需要面对两种情况——分辨率不一至，配准的系统误差。

此时需要用其它软件，将用于替换的影像重采样成同种分辨率的和对影像进行配准，之后才能加入的PhotoShop中进行处理。

EasyPS无效区域一键扣补

超大测区的镶嵌影像生产

面对超大测区的镶嵌影像生产，为了加快生产速度或者超出了PhotoShop单次处理上限，需要分多次或者交给不同的人员处理。此时又有另外两种情况需要面对——颜色不一致、接边处轻微错位。

颜色不一致的解决办法是：首先用其它软件都向低分辨率重采样;然后加入PhotoShop进行匀色，生成调色模板;再使用模板对原始镶嵌成果进行自动调色。

接边处轻微错位的解决办法是：首先用其它软件将接边区域裁出来;然后加入PhotoShop，对接边处进行几何变换;再将裁出来的和剩下的部分合成到一起。

精度检查

进行精度检查时，要将镶嵌成果、参考矢量、参考底图都打开，使用卷帘、交替闪烁、Alpha融合显示等功能进行目视检查，判断成果和参考之间是否有错位。而PhotoShop并没有这些功能，又需要用到其它软件。

系统性的整体错位使用其它软件进行一次配准即可，局部有错位需要扣出来，配准，再贴回去。

EasyPS局部自动配准

成果输出和提交

镶嵌成果还需要按照行政区划等兴趣区域进行裁剪，或者按照分幅标准进行分幅裁切。这些功能PhotoShop还是没有，再一次需要用其它软件。

EasyPS分布式并行计算输出

再回到主题，卫星影像匀色镶嵌到底需要几款软件?相信答案已经非常明显。但是，如今市场上出现了一款影像匀色镶嵌软件EasyPS，宣称“一遍处理、一次达标”。

据了解，由北京天地智绘科技有限公司最新推出EasyPS软件包含了匀色镶嵌的全部功能，包括真彩色合成、挑选影像、自动生成镶嵌线、镶嵌线交互调整、匀色、扣补、接边纠正、局部纠正、精度检查、分幅裁剪输出等等。

不仅功能全面集成于一体，并且在处理算法、模型以及流程上进行了深度优化，能够实现海量数据支持，处理效率提升，处理过程中不产生中间结果、不修改原始数据。

EasyPS按照时间线存储各独立编辑区域以及其编辑参数，预览时可将编辑参数应用到视图范围内的显示层，输出时采用集群化处理、GPU加速，将累次编辑的参数叠加以产生输出。

据介绍，基于此种处理模型，编辑过程中只有视图范围内的显示层影像数据才会占内存，应用编辑参数时才会消耗CPU和GPU;也就是说编辑过成中需处理数据的规模几乎固定，跟处理的影像数量和大小无关，所以理论上单次处理影像的数量和大小只与磁盘IO效率有关，单机的处理上限甚至可以达到2T;如果应用将影像分布存储到SAN中，则没有处理上限。

该处理模型带来的另外一个好处是，各编辑区域可以独立撤销和重做。为了撤销一个历史步骤，不必撤销需撤销操作之后的所有操作。

EasyPS对处理流程最大的改进在于，将镶嵌线交互调整、匀色、扣补、接边纠正、局部纠正、精度检查这些工序进行了融合。编辑过程种随时进行任何一种操作，避免了工序的反复和在多款软件之间切换。

影像匀色镶嵌，一遍处理、一次达标，你需要吗?

主笔：唐天石

泰伯网《高端访谈》及《智库观察》栏目负责人，拥有分析师视角的行业观察者，只关注商业价值与事物本质。

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