MODIS影像条带噪声去除方法研究.pdfVIP

第 18 卷　第 6 期 遥　感　技　术　与　应　用 V ol. 18　N o. 6 2003 年 12 月 R EM O T E SEN S IN G T ECHN OLO GY AN D A P PL ICA T ION 　　　　 D ec. 2003 M OD IS 影像条带噪声去除方法研究 蒋耿明, 牛　铮, 阮伟利, 刘正军 ( 中国科学院遥感应用研究所遥感信息科学重点实验室, 北京　100 10 1) 摘要: 条带噪声是影响M OD IS 影像质量的一个重要因子。分析了M OD IS 条带噪声形成的主要原 因和特点, 比较了几种常用条带噪声去除方法及其局限性, 着重提出和改进了利用傅立叶变换法、 小波变换法和插值法去除 影像条带噪声。上述 3 种方法都能在一定程度上去除 影 M OD IS M OD IS 像条带噪声。对实验结果的均值、标准偏差以及边缘保留的比较结果表明, 在去除M OD IS 影像条 带噪声方面, 插值法优于小波变换, 而小波变换优于傅立叶变换。 关　键　词:M OD IS 影像条带噪声; 傅立叶变换; 小波变换; 滤波; 插值 中图分类号: 管 75　　文献标识码:A 　　文章编号:(2003) 1　引　言 条带噪声是影像中具有一定周期性、方向性且 呈条带状分布的一种特殊噪声。这种噪声是卫星传 感器光、电器件在反复扫描地物的成像过程中, 受扫 描探测元正反扫描响应差异、传感器机械运动和温 度变化等影 响造成 的。与诸 多遥感影像 一样, ( ) M OD IS 影像也存在条带噪声 图 1 , 其中以第 5 波 段和第 26 波段最为明显。 条带噪声有如下 M OD IS 特点: ①条带噪声呈水平分布, 除第 26 波段影像外, 其宽度基本为一个像素; ②相邻两个条带噪声的中 心线之间的距离等于扫描条带宽度。 许多学者针对条带噪声的消除进行了研究和探 〔1, 2 〕 讨。例如: H o rn 和 K au t sky 等 用直方图匹配法 〔3 〕 去除遥感影像中的条带噪声;W egen er 等 对直方 图 1　 影像条带噪声(BAN D 5, 1 024 ×1 024) M OD IS 图匹配法去条带噪声算法进行了改进。Gada llah 　　本文尝试用傅立叶变换、小波变换和插值 3 种 〔4 〕 等 认识到了直方图匹配法的缺陷, 提出了矩匹配 方法滤除M OD IS 条带噪声, 并对这 3 种方法进行 法去除条带噪声, 并取得了比直方图匹配法更好的 比较。 去除条带噪声的效果。然而, 上述两种方法的缺点是 改变了原始的反射率分布特性, 且往往要求图像足 2　快速傅立叶变换滤波 〔5 〕 够大, 地物分布均匀。刘正军等 对矩匹配法进行了 由于傅立叶变换可将空间域的复杂的卷积运算 改进, 提出一种在地物非均匀分布状况下成像的小 转化为频率域的简单的乘积运算, 故而在影像的增 图像既能较