[發(fā)明專利]一種星載全色與多光譜圖像融合方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810197940.2
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108537765A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李旭;潘煜;高昂;李立欣
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T3/40
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

1.一種星載全色與多光譜圖像融合方法，其特征在于包括下述步驟：

第一步、對于包含N個波段M₁,M₂,…,M_N的原始多光譜圖像，對應(yīng)的全色圖像記為P_H，通過卷積運算對全色圖像P_H進(jìn)行低通濾波，低通濾波器記為LPF，輸出圖像PL＝P_H*LPF；對PL的像素點進(jìn)行隔行取樣和隔列取樣，輸出結(jié)果P_L＝(PL)↓₂；

第二步、設(shè)置圖像P_L為高斯導(dǎo)向濾波的指導(dǎo)圖像，記為I，任意第j個多光譜波段M_j為高斯導(dǎo)向濾波的輸入圖像，記為P，高斯導(dǎo)向濾波輸出圖像記為Q；假設(shè)濾波輸出圖像Q與指導(dǎo)圖像I之間存在局部線性關(guān)系，輸出圖像Q在像素點i的像素值其中像素點i位于以像素點k為中心的窗口w_k中，|w|為窗口w_k內(nèi)所有像素的個數(shù)，該窗口半徑為r，窗口大小為(2r+1)×(2r+1)像素，窗口w_k內(nèi)的高斯權(quán)系數(shù)定義為X_i為窗口內(nèi)像素點i的像素值，X_k為窗口內(nèi)像素點k的像素值，a_k和b_k為窗口系數(shù)，

其中P_i為輸入圖像P在i點的像素值，ε是規(guī)則化參數(shù)且ε∈(0,1)；

將Q表示成矩陣形式，得到Q＝A×I+B，其中A和B是窗口系數(shù)矩陣；

第三步、利用最近鄰插值法對A和B分別做插值放大，放大至與全色圖像同尺寸，得到對應(yīng)的新窗口系數(shù)矩陣和

第四步、利用全色圖像P_H和和計算出大尺寸的輸出圖像

重復(fù)第二步至第四步對原始多光譜圖像的各波段進(jìn)行濾波放大，得到對應(yīng)的濾波輸出圖像

第五步、利用超球彩色變換到超球彩色空間，得到一個強度分量I_M和N-1個角度分量θ₁，θ₂，…，θ_N-1，

利用雙線性插值法對N-1個角度分量θ₁,θ₂,…,θ_N-1分別做插值放大，放大至與全色圖像同尺寸，分別記為構(gòu)建新強度分量

第六步、對第五步得到的N-1個角度分量和新強度分量I_NEW做HCT反變換，得到的N波段輸出圖像記為F₁,F₂,…,F_N；

第七步、計算高斯導(dǎo)向濾波輸出圖像與全色圖像P_H的均值與方差，得到匹配后的全色圖像其中μ_P與μ_j分別為全色圖像P_H和圖像的均值，σ_P與σ_j分別為全色圖像P_H和圖像的標(biāo)準(zhǔn)差；

計算各波段的待注入空間細(xì)節(jié)

計算第j個波段的融合結(jié)果S_j＝F_j+D_j，得到所有波段的融合結(jié)果(S₁,S₂,…,S_N)。