修复LandSat7 ETM SLC+off缺失条带

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修复LandSat7 ETM SLC+off缺失条带

2023-09-09 18:08| 来源: 网络整理| 查看: 265

想做深度学习修复遥感图像,现在先试一下广泛使用的遥感专业软件envi的条带修复效果。方便以后实现不同方法的对比。

整体步骤: 1、地理空间数据云下载免费的遥感图像 2、用landsat7 slc+off 的掩膜和landsat7 slc+on的图像文件生成新的条带图像 3、envi插件修复,输出栅格tif文件 4、用arcgis将tif转换为jpg 5、计算PSNR和SSIM指标

详细解释:

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经过了解,网上方便下载landsat7图像的地方有中科院国际科学数据服务平台和地理空间数据云,后者的数据应该也是从前者下载过来整合的,但是不知是特殊时期还是没有权限,国科平台的数据页面进不去,其网站提供的两种在线数据恢复方法也没法用。只能在后者下载数据。

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下载的每景图像中,包含该卫星每个波段的图和每个波段的掩膜文件。因为后面要对修复的图像作PSNR和SSIM两个指标评价,需要有groundtruth,但是landsat7slc+off是没有的,所以我下载了03年之前传感器未损坏的图像。使用损坏图像的掩膜和完好图像自己制作了缺失条带图像。这里有个问题是即使都是landsat7卫星,但每一景的大小都不通,因此是不能直接拿损坏图像一个波段的掩膜和完好图像作融合,他们大小不匹配,matlab会报错。况且每张卫星图非常大,直接对其处理不方便,因此我取中间的750*600像素块来进行后续的计算的研究。

RGB=imread('321.TIF'); RGB1=imcrop(RGB,[1150,2300,750,600]); rgb=imread('caiqie_mask.TIF'); rgb1=imcrop(rgb,[1150,2300,750,600]); imshow(RGB1); RGB2=RGB.*rgb; figure imshow(RGB2); imwrite(RGB2,'caiqie_321.TIF');

裁切后的groundtruth: 在这里插入图片描述 添加掩膜后的自制条带图像: 在这里插描述 对于landsat7卫星来说,其图像一共有9个波段,查资料得知,其3、2、1波段分别赋红、绿、蓝合成后会生成自然状态下的真彩色,正是我们的需求,因此上面所有的图都是3、2、1波段按顺序合成的真彩色图。

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ENVI插件修复方法基本有两种,两个插件分别是landsat_gapfill.sav和tm_destripe.sav 下载地址

https://blog.csdn.net/dou3516/article/details/71547274

两种方法使用上略微有点不同,具体操作很多人的博客都有说,不再赘述。 有一点需要注意:如果envi版本比较新,是没有basic tools这个窗口的,我5.3的版本是在右侧的toolbox。网上很多人说的插件放在envi安装目录下的save_add文件夹中即可,使用路径 Basic Tools -> Preprocessing -> Data-Specific Utilities ->Landsat TM -> Landsat gapfill,注意这是经典版的,我5.3版本是在这。 在这里插入图片描述 这两个插件效果差别很大,这是tm_destripe修复效果: 在这里插入图片描述 这是landsat_gapfill修复效果: 在这里插入图片描述 很明显后者要好很多,因此后面不再关注第一种方法。由于我要与深度学习的方法作比较,此两种方法均为传统方法,其具体实现原理暂不做深入探究,仅比较他们的修复效果。

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在探索过程中,我发现用envi修复的图像只能保存为TIF或者其他不认识,不熟悉的文件格式。并不能保存常见的jpg图片格式,这或许会给后面的使用带来很多问题,所以我用另一款专业软件arcgis10.2将栅格TIF转换成JPG格式。因为某些原因,以前装的不能用了,需要重新安装,但要注意,在非首次安装时,一定要先把上次装的清理干净,特别是系统注册表那些卸载软件很容易忽略的,不然会一直安装失败。另外很多人在安装arcgis manager时,提示缺少一个文件,那应该是下载的安装包不完整。: 这里推荐一个教程链接,下载安装都有,很好用

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利用landsat_gapfill.sav插件修复的图像效果如下: 在这里插入图片描述 与前面groundtruth对法发现,其修复的视觉效果是还不错的,计算其峰值信噪比和结构相似度:此处借鉴此博客方法 在这里插入图片描述 到此,得到一组传统方法修复遥感条带图像的指标。



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