一种基于NSCT的SAR图像和可见光图像的融合方法

摘要

本发明涉及一种基于NSCT的SAR图像与可见光图像融合方法，其特征在于：首先，对SAR图像和可见光图像分别进行NSCT分解；然后，采用不同的融合规则对NSCT低频和高频子带系数进行融合处理，其中，根据噪声和信号在NSCT域的分解系数特性，先对SAR图像最大分解尺度下的NSCT高频子带系数进行硬阈值去噪，再以阈值处理后系数为基础分别采取不同融合规则对最大分解尺度和其他分解尺度下的NSCT高频子带系数进行融合处理；最后，对融合后的NSCT系数进行NSCT逆变换，得到融合图像。该方法将去噪作为融合规则设计的依据，融合处理的同时兼顾噪声抑制，方法简单易行，能够取得很好的融合效果，特别对斑点噪声污染严重的SAR图像和可见光图像的融合比较适用。

主权项

1.一种基于NSCT的SAR图像和可见光图像的融合方法，其特征在于：步骤1：对已配准的待融合SAR图像和可见光图像分别进行NSCT分解，得到各自的NSCT系数和其中，为SAR图像第j尺度下第k个方向的NSCT高频子带系数，L^SAR为SAR图像的NSCT低频系数，为可见光图像第j尺度下第k个方向的NSCT高频子带系数，L^PAN为可见光图像的NSCT低频系数，所述的j表示NSCT分解尺度，j＝1，2，A，J，J为最大分解尺度，k表示分解尺度j下的分解方向数，满足k＝2^j；步骤2：按融合规则对步骤1得到的SAR图像和可见光图像各自的NSCT系数和进行融合，得到融合后的NSCT系数；所述的融合规则为：a.最大分解尺度下NSCT高频子带系数融合首先，按${\tilde{H}}_{J,k}^{\mathrm{SAR}}(m,n)=\left\{\begin{array}{cc}{H}_{J,k}^{\mathrm{SAR}}(m,n)& H_{J,k}^{\mathrm{SAR}}(m,n)\ge T_k\\ 0& H_{J,k}^{\mathrm{SAR}}(m,n)<T_k\end{array}\right.$对SAR图像最大分解尺度下的NSCT高频子带系数进行硬阈值去噪处理，得到处理后SAR图像最大分解尺度下的NSCT高频子带系数其中，表示SAR图像最大分解尺度J下、k方向的NSCT高频子带系数；m和n分别表示图像中像素的位置为m行n列，m＝1，2，Λ，M，n＝1，2，Λ，N，M为图像的总行数，N为图像的总列数；T_k为按T_k＝ω×A_k计算得到的阈值，ω为加权系数，满足ω＞1，A_k为最大分解尺度J下、k方向的NSCT高频子带系数的平均值；然后，比较处理后SAR图像最大分解尺度下的NSCT高频子带系数和可见光图像最大分解尺度下的NSCT高频子带系数的窗口区域频率，并按$H_{J,k}^F(m,n)=\left\{\begin{array}{cc}{H}_{J,k}^{\mathrm{SAR}}(m,n)& {\mathrm{SF}}_{\mathrm{window}}^{\mathrm{SAR}}(m,n)\ge {\mathrm{SF}}_{\mathrm{window}}^{\mathrm{PAN}}(m,n)\\ H_{J,k}^{\mathrm{PAN}}(m,n)& {\mathrm{SF}}_{\mathrm{window}}^{\mathrm{SAR}}(m,n)<{\mathrm{SF}}_{\mathrm{window}}^{\mathrm{PAN}}(m,n)\end{array}\right.$对可见光图像和SAR图像最大分解尺度下的NSCT高频子带系数进行融合处理，得到融合后的最大分解尺度下的NSCT高频子带系数其中，为处理后SAR图像最大分解尺度下的NSCT高频子带系数中以m行n列像素为中心的区域窗口内的空间频率，为可见光图像最大分解尺度下的NSCT高频子带系数中以m行n列像素为中心的区域窗口内的空间频率；所述的区域窗口的大小为5×5；b.其他分解尺度下的NSCT高频子带系数融合规则按$H_{j,k}^F(m,n)=\left\{\begin{array}{cc}{H}_{j,k}^{\mathrm{SAR}}(m,n)& H_{J,k}^F(m,n)=H_{J,k}^{\mathrm{SAR}}(m,n)\\ H_{j,k}^{\mathrm{PAN}}(m,n)& H_{J,k}^F(m,n)=H_{J,k}^{\mathrm{PAN}}(m,n)\end{array}\right.$对所有j≠J的其他分解尺度j下的SAR图像和可见光图像的NSCT高频子带系数进行融合处理，得到融合后的其他分解尺度下的NSCT高频子带系数c.NSCT低频系数融合规则按$L^F(m,n)=\left\{\begin{array}{cc}{L}^{\mathrm{SAR}}(m,n)& L^{\mathrm{SAR}}(m,n)\ge L^{\mathrm{PAN}}(m,n)\\ L^{\mathrm{PAN}}(m,n)& L^{\mathrm{SAR}}(m,n)<L^{\mathrm{PAN}}(m,n)\end{array}\right.$对SAR图像和可见光图像的NSCT低频系数进行融合处理，得到融合后的NSCT低频系数；其中，L^F表示融合后的NSCT低频系数；步骤3：对步骤2得到的融合后的NSCT系数进行NSCT逆变换，得到融合图像。