[發(fā)明專利]基于輪廓波變換與引導(dǎo)濾波的遙感圖像融合方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610024209.0
• 申請(qǐng)日: 2016-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105761214B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 那彥;任夢(mèng)喬;趙麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 程曉霞;王品華

1.一種基于輪廓波變換與引導(dǎo)濾波的遙感圖像融合方法，其特征在于，包括有如下步驟：

(1)針對(duì)同一目標(biāo)拍攝得到的兩幅待融合的多光譜圖像和全色圖像分別進(jìn)行contourlet變換，分解得到高頻系數(shù)和低頻系數(shù)；

(2)對(duì)兩幅源圖像對(duì)應(yīng)的高頻系數(shù)應(yīng)用基于引導(dǎo)濾波的加權(quán)融合方法進(jìn)行融合，處理后得到輸出圖像的高頻系數(shù)；包括有如下步驟：

(2a)用H₁和H₂來(lái)表示兩幅待融合圖像在某一尺度方向上對(duì)應(yīng)的一組高頻系數(shù)，將H₁和H₂基于每個(gè)像素進(jìn)行比較，得到權(quán)值圖W₁和W₂：

(2b)直接比較得到的權(quán)值圖含有噪聲，邊緣沒(méi)有對(duì)齊，因此對(duì)權(quán)值圖W₁和W₂應(yīng)用引導(dǎo)濾波器濾波，兩個(gè)高頻系數(shù)H₁和H₂分別作為引導(dǎo)圖像，通過(guò)引導(dǎo)濾波得到新的權(quán)值圖M₁和M₂；

M₁＝G_r,ε(W₁,H₁)

M₂＝G_r,ε(W₂,H₂)

其中，G表示引導(dǎo)濾波器，r表示引導(dǎo)濾波器的濾波半徑，ε表示引導(dǎo)濾波器的調(diào)整參數(shù)；

(2c)利用新的權(quán)值圖M₁和M₂，通過(guò)加權(quán)方法融合兩個(gè)高頻系數(shù)H₁和H₂得到融合后高頻系數(shù)H；

H＝H₁×M₁+H₂×M₂

(2d)針對(duì)兩幅源圖像對(duì)應(yīng)的所有高頻系數(shù)都應(yīng)用此融合方法進(jìn)行處理，得到輸出圖像在對(duì)應(yīng)的尺度及方向上的高頻系數(shù)；

(3)對(duì)兩幅源圖像對(duì)應(yīng)的低頻系數(shù)應(yīng)用基于區(qū)域能量取大的融合方法進(jìn)行處理，得到輸出圖像對(duì)應(yīng)的低頻系數(shù)；

(4)對(duì)融合后的高頻系數(shù)和低頻系數(shù)，應(yīng)用contourlet反變換，得到該目標(biāo)的融合圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輪廓波變換與引導(dǎo)濾波的遙感圖像融合方法，其特征在于，其中步驟(3)所述的區(qū)域能量取大的低頻融合方法，包括有如下步驟：

(3a)分別計(jì)算兩幅低頻系數(shù)的區(qū)域能量，使用C₁來(lái)分別表示多光譜圖像對(duì)應(yīng)的低頻系數(shù)，使用C₂來(lái)分別表示全色圖像對(duì)應(yīng)的低頻系數(shù)，多光譜圖像的低頻系數(shù)C₁計(jì)算得到的區(qū)域能量用E₁來(lái)表示，全色圖像的低頻系數(shù)C₂計(jì)算得到的區(qū)域能量用E₂來(lái)表示，像素點(diǎn)(i,j)處的區(qū)域能量按如下公式計(jì)算得到：

其中，m和n分別表示區(qū)域內(nèi)行和列的像素坐標(biāo)；

(3b)使用區(qū)域能量E_k(k＝1,2)來(lái)設(shè)計(jì)融合規(guī)則，將兩個(gè)低頻系數(shù)在每個(gè)像素點(diǎn)上依次進(jìn)行比較，其中區(qū)域能量較大的點(diǎn)的像素值即為融合后低頻系數(shù)在該對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)(i,j)上的取值，用L來(lái)表示輸出圖像對(duì)應(yīng)的低頻系數(shù)，則點(diǎn)(i,j)處像素值L(i,j)使用如下公式計(jì)算得到：

(3c)按照此融合方法處理得到輸出圖像對(duì)應(yīng)的低頻系數(shù)，和使用基于引導(dǎo)濾波的加權(quán)融合方法處理得到的高頻系數(shù)相結(jié)合，應(yīng)用contourlet反變換得到針對(duì)同一目標(biāo)拍攝得到的兩幅待融合的多光譜圖像和全色圖像的融合圖像。