隨著遙感處理技術(shù)的不斷發(fā)展，如今衛(wèi)星影像的輻射校正、幾何校正、正射校正以及影像融合，通過一套遙感軟件基本上就能夠?qū)崿F(xiàn)自動化、流程化的生產(chǎn)，例如市面上的PCI GXL、EasyOrtho等。

　　但在遙感影像的勻色鑲嵌方面，由于顏色的主觀性以及鑲嵌時需保證地塊、地物完整性并盡量使用最新數(shù)據(jù)等要求，真彩色的合成、勻色、鑲嵌等自動化處理算法尚且難以達(dá)到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，很多情況下仍然需要大量的人工交互處理。

　　那么衛(wèi)星影像勻色鑲嵌，到底要用幾款軟件才行?要回答這個問題，讓我們首先來看看勻色鑲嵌的關(guān)鍵流程和現(xiàn)行的解決方案。

　　真彩色合成

　　真彩色合成是勻色鑲嵌的第一步，真彩色合成并不是藍(lán)、綠、紅三波段簡單地疊加，人眼中三種視錐細(xì)胞對不同波長光的感知能力通常與遙感衛(wèi)星傳感器的波段劃分不同。

　　高分一號1-3波段的頻譜范圍分別是450~520，520~590，630~690，顯然與視錐細(xì)胞的波長敏感范圍不同。

　　此外視錐細(xì)胞的波段感知能力呈正態(tài)分布，遙感衛(wèi)星傳感器在波段范圍的敏感程度是一致的，作出的圖像是一條水平線。因此真彩色合成時需要對遙感影像的紅綠藍(lán)波段進(jìn)行增強(qiáng)和抑制，并且要用上近紅外波段。

　　不同傳感器平臺的波譜劃分不相同，導(dǎo)致不同傳感器平臺的數(shù)據(jù)合成時，的最佳可見光波段增抑系數(shù)和近紅外波段疊加系數(shù)也不同。不同客戶對顏色的偏好不同，還需要對最佳系數(shù)進(jìn)行微調(diào)。

　　實(shí)際工作中，首先挑選幾景包含各種地類的影像融合至滿意的效果，然后將這些影像分發(fā)給數(shù)據(jù)處理員作為參考。

　　理論上擁有波段代數(shù)功能的遙感軟件都能完成這個工作，如ERDAS、ENVI、PCI GEOMATICA。但是這些軟件都欠缺大批量數(shù)據(jù)處理、可視化交互調(diào)整系數(shù)、實(shí)時預(yù)覽調(diào)色效果等功能。為了生產(chǎn)效率需要開發(fā)和采購專用的真彩色合成軟件。

　　勻色和鑲嵌

　　勻色時需著重關(guān)注鑲嵌線兩邊的一致性和過渡，所以通常都是先自動生成鑲嵌線，然后鑲嵌線調(diào)整和勻色交替進(jìn)行。自動生成鑲嵌線之前，需要先挑選質(zhì)量好的影像，排除云、霧、霾量大的。

　　ERDAS和ENVI都可以自動生成鑲嵌線、鑲嵌線交互調(diào)整、勻色，但是同樣難以支持大批量數(shù)據(jù)處理，尤其是鑲嵌線交互調(diào)整和勻色功能弱。所以鑲嵌和勻色一般會使用PhotoShop+地理圖像插件。

EasyPS自動生成避讓重要地物的鑲嵌線

　　由于不同影像的成像時間不同，合成的真彩色影像之間顏色通常是有差異的。時相差別太大的影像之間不僅是顏色差異這么簡單了，還有地物類別的差異。

　　北方地區(qū)初夏和深秋的兩幅山區(qū)影像分別包含綠色植被、落地和樹木枝干交錯形成的紋理;這樣兩幅影像鑲嵌時，無論如何顏色都不能勻成一致的，需要采用羽化過渡的手段。

EasyPS局部區(qū)域內(nèi)羽化（過渡）

　　摳圖和多源影像補(bǔ)圖

　　實(shí)際數(shù)據(jù)生產(chǎn)中，經(jīng)常會出現(xiàn)某一遙感平臺的影像難以實(shí)現(xiàn)對測區(qū)的有效覆蓋。對于這些區(qū)域需要先扣除，再用其它遙感平臺的影像替換。此時需要面對兩種情況——分辨率不一至，配準(zhǔn)的系統(tǒng)誤差。

　　此時需要用其它軟件，將用于替換的影像重采樣成同種分辨率的和對影像進(jìn)行配準(zhǔn)，之后才能加入的PhotoShop中進(jìn)行處理。

EasyPS無效區(qū)域一鍵扣補(bǔ)

　　超大測區(qū)的鑲嵌影像生產(chǎn)

　　面對超大測區(qū)的鑲嵌影像生產(chǎn)，為了加快生產(chǎn)速度或者超出了PhotoShop單次處理上限，需要分多次或者交給不同的人員處理。此時又有另外兩種情況需要面對——顏色不一致、接邊處輕微錯位。

　　顏色不一致的解決辦法是：首先用其它軟件都向低分辨率重采樣;然后加入PhotoShop進(jìn)行勻色，生成調(diào)色模板;再使用模板對原始鑲嵌成果進(jìn)行自動調(diào)色。

　　接邊處輕微錯位的解決辦法是：首先用其它軟件將接邊區(qū)域裁出來;然后加入PhotoShop，對接邊處進(jìn)行幾何變換;再將裁出來的和剩下的部分合成到一起。

　　精度檢查

　　進(jìn)行精度檢查時，要將鑲嵌成果、參考矢量、參考底圖都打開，使用卷簾、交替閃爍、Alpha融合顯示等功能進(jìn)行目視檢查，判斷成果和參考之間是否有錯位。而PhotoShop并沒有這些功能，又需要用到其它軟件。

　　系統(tǒng)性的整體錯位使用其它軟件進(jìn)行一次配準(zhǔn)即可，局部有錯位需要扣出來，配準(zhǔn)，再貼回去。

EasyPS局部自動配準(zhǔn)

　　成果輸出和提交

　　鑲嵌成果還需要按照行政區(qū)劃等興趣區(qū)域進(jìn)行裁剪，或者按照分幅標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分幅裁切。這些功能PhotoShop還是沒有，再一次需要用其它軟件。

EasyPS分布式并行計算輸出

　　再回到主題，衛(wèi)星影像勻色鑲嵌到底需要幾款軟件?相信答案已經(jīng)非常明顯。但是，如今市場上出現(xiàn)了一款影像勻色鑲嵌軟件EasyPS，宣稱“一遍處理、一次達(dá)標(biāo)”。

　　據(jù)了解，由北京天地智繪科技有限公司最新推出EasyPS軟件包含了勻色鑲嵌的全部功能，包括真彩色合成、挑選影像、自動生成鑲嵌線、鑲嵌線交互調(diào)整、勻色、扣補(bǔ)、接邊糾正、局部糾正、精度檢查、分幅裁剪輸出等等。

　　不僅功能全面集成于一體，并且在處理算法、模型以及流程上進(jìn)行了深度優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)海量數(shù)據(jù)支持，處理效率提升，處理過程中不產(chǎn)生中間結(jié)果、不修改原始數(shù)據(jù)。

　　EasyPS按照時間線存儲各獨(dú)立編輯區(qū)域以及其編輯參數(shù)，預(yù)覽時可將編輯參數(shù)應(yīng)用到視圖范圍內(nèi)的顯示層，輸出時采用集群化處理、GPU加速，將累次編輯的參數(shù)疊加以產(chǎn)生輸出。

　　據(jù)介紹，基于此種處理模型，編輯過程中只有視圖范圍內(nèi)的顯示層影像數(shù)據(jù)才會占內(nèi)存，應(yīng)用編輯參數(shù)時才會消耗CPU和GPU;也就是說編輯過成中需處理數(shù)據(jù)的規(guī)模幾乎固定，跟處理的影像數(shù)量和大小無關(guān)，所以理論上單次處理影像的數(shù)量和大小只與磁盤IO效率有關(guān)，單機(jī)的處理上限甚至可以達(dá)到2T;如果應(yīng)用將影像分布存儲到SAN中，則沒有處理上限。

　　該處理模型帶來的另外一個好處是，各編輯區(qū)域可以獨(dú)立撤銷和重做。為了撤銷一個歷史步驟，不必撤銷需撤銷操作之后的所有操作。

　　EasyPS對處理流程最大的改進(jìn)在于，將鑲嵌線交互調(diào)整、勻色、扣補(bǔ)、接邊糾正、局部糾正、精度檢查這些工序進(jìn)行了融合。編輯過程種隨時進(jìn)行任何一種操作，避免了工序的反復(fù)和在多款軟件之間切換。

　　影像勻色鑲嵌，一遍處理、一次達(dá)標(biāo)，你需要嗎?