[發明專利]一種HCS結合小波變換的遙感圖像融合方法

有效

• 申請號: 201410607032.8
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104346790A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 劉凱;劉洋;柳林
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T3/40
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種HCS結合小波變換的遙感圖像融合方法，其特征在于，包括：

S1.對低空間分辨率的多光譜影像和高空間分辨率的全色影像進行影像配準，并將低空間分辨率的多光譜影像重采樣至與高空間分辨率的全色影像相同像元尺寸，裁剪得到相同圖幅范圍的多光譜影像和全色影像等待融合；

S2.對低空間分辨率的多光譜影像進行HCS變換得到強度分量和若干角度分量；

S3.對強度分量和高空間分辨率的全色影像采用一小波基進行多層二維小波分解，得到強度分量信號和全色信號；

S4.采用權重將強度分量信號和全色信號在信號級別上進行加權求和，得到融合信號；

S5.采用與所述步驟S3中相同的小波基對融合信號進行多層二維小波重構，得到增強后的強度分量；

S6.對增強后的強度分量使用若干角度分量進行分解得到最終融合影像。

2.根據權利要求1所述的HCS結合小波變換的遙感圖像融合方法，其特征在于，所述步驟S2中，

對低空間分辨率的多光譜影像進行HCS變換得到強度分量的方法為：

{χ_N}＝{χ₁,χ₂,...,χ_i,...,χ_n}

I=Σi=1nχi2]]>

式中：I表示強度分量，n表示多光譜數據的波段總數；{χ_N}表示原始多光譜數據單一波段集，集合內共有n個波段，χ_i表示第i個波段的原始多光譜數據；

對低空間分辨率的多光譜影像進行HCS變換得到若干角度分量的方法為：

式中：表示角度分量的集合，集合內共有n-1個角度分量，表示第k個角度分量；k取值范圍為1、2、3、…、n-1。

3.根據權利要求1所述的HCS結合小波變換的遙感圖像融合方法，其特征在于，所述步驟S3中，對強度分量和高空間分辨率的全色影像采用一小波基進行多層二維小波分解，得到強度分量信號和全色信號的步驟為：

1)采用一小波基對強度分量和高空間分辨率的全色影像進行一層二維小波分解，分別得到強度分量和高空間分辨率全色影像的高頻信號和低頻信號；

2)依次采用相同小波基對強度分量的低頻信號和全色影像的低頻信號進行下一層二維小波分解，分別得到強度分量低頻信號和全色影像低頻信號的高頻信號和低頻信號；

3)重復步驟2)，不斷對最底層的強度分量的低頻信號和全色影像的低頻信號進行下一層二維小波分解，直至分解層數達到指定分解層數要求。

4.根據權利要求3所述的HCS結合小波變換的遙感圖像融合方法，其特征在于，對強度分量和高空間分辨率的全色影像采用某一小波基進行多層二維小波分解，得到強度分量信號和全色信號之前還包括：選取用于小波分解的小波基和指定分解層數。

5.根據權利要求3或4所述的HCS結合小波變換的遙感圖像融合方法，其特征在于，所述步驟S4，采用權重將強度分量信號和全色信號在信號級別上進行加權求和，得到融合信號之前還包括：

根據強度分量信號與全色信號的信號特性，獲取融合所需的權重。

6.根據權利要求5所述的HCS結合小波變換的遙感圖像融合方法，其特征在于，采用與所述步驟S3中相同的小波基對融合信號進行多層二維小波重構，得到增強后的強度分量的方式為：

依次采用對應的小波基對融合信號最底層的高頻信號和低頻信號進行二維小波重構，得到上一層的低頻信號；

重復上述步驟，進行逐層信號的重構，直至得到最頂層的增強后的強度分量。

7.根據權利要求6所述的HCS結合小波變換的遙感圖像融合方法，其特征在于，所述步驟S6，對增強后的強度分量使用若干角度分量進行分解得到最終融合影像的方法為：

式中：I_adj表示增強后的強度分量，n表示多光譜數據的波段總數；表示第1個波段的融合結果，表示第h個波段的融合結果，表示最后一個波段的融合結果；表示第h個角度分量，h取值范圍表示2、3、4、…、n-1。