遥感影像像素与特征联合最优融合方法

摘要

一种遥感影像像素与特征联合最优融合方法，在IHS空间，将多光谱影像的强度分量经小波多层分解得到的低频基带系数，与高分辨率影像经对应多层小波分解得到低频基带系数进行以空间细节信息和光谱信息两项特征指标的最优像素级融合，对经小波分解后的高频系数进行特征级融合，然后将小波系数进行对应的小波逆变换，得到新的强度分量，再进行IHS逆变换后得到融合后的影像。本发明结合了IHS融合方法和小波融合方法的特点，通过分别对小波基带系数的权系数进行像素级求优融合和高频子带系数的特征级融合，使得融合后的影像既达到最高的空间分辨率，同时又最大限度的降低了彩色的畸变，有效的改善了融合影像的光谱信息指标。

主权项

1、一种遥感影像像素与特征联合最优融合方法，其特征在于包括如下具体步骤：(1)对多光谱影像B进行IHS变换，分别得到在IHS彩色空间的色度H、饱和度S和强度分量I，然后对I分量进行3层小波分解；(2)对高分辨率影像A进行线性拉伸和直方图匹配，然后进行小波分解，分解层数也为3层；(3)确定一3×3的空域窗口，分别对影像B的I分量和影像A的子带小波系数进行统计，求得均值μ(2J)和方差D(2J)；(4)对应分辨率层的高频子带系数按照公式$W^k(2^J,x,y)=\left\{\begin{array}{cc}{W}_A^k(2^J,x,y)& D_A^k{>D}_B^k\\ W_B^k(2^J,x,y)& D_A^k{<D}_B^k\end{array}\right.$ 进行特征级融合，式中，2J为小波分解层数，Wk(2J，x，y)为2J分辨率下得到的高频子带系数融合结果，WA k(2J，x，y)和WB k(2J，x，y)分别为影像A和影像B的I分量的对应高频子带系数，DA k、DB k分别是以(x，y)为中心像元的3×3的空域窗口的方差，(x，y)为中心像元的坐标；(5)对影像B的I分量和影像A的子带小波系数的低频基带系数，按照公式 A(2J，x，y)＝k1AA(2J，x，y)+k2AB(2J，x，y)进行最优像素级融合，权系数的kopt按照光谱信息评价指标和空间分辨率评价指标进行求优，式中，AA(2J，x，y)、AB(2J，x，y)分别为影像A和影像B的I分量的对应2J分辨率的低频基带数据，k1、k2为需要求优的权系数，k1、k2满足k1+k2＝1，即求优权系数的确定归结为满足目标函数的kopt＝k1＝1-k2；(6)对得到的像素级最优融合的小波系数的低频基带系数，以及进行的特征级融合的各高频小波系数进行对应的小波逆变换，得到新的强度分量I’；(7)将I’、H、S进行IHS逆变换，得到融合后的影像C。