[發(fā)明專利]一種適用于分布式架構(gòu)的Gram-Schmidt融合方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810735089.4
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN109102480B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳方才;周馨;李艷艷;鞏志遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 中科星圖股份有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435
• 代理人: 王雨桐

本發(fā)明公開了一種適用于分布式架構(gòu)的Gram?Schmidt融合方法，其整體流程為：以高分辨率全色影像作為基準(zhǔn)，按照指定分塊大小對全色影像進(jìn)行分塊；在分塊基礎(chǔ)上，向四周各擴(kuò)展一行一列，保證各分塊間均存在重疊區(qū)域；根據(jù)全色各分塊參數(shù)及重采樣率，反算出對應(yīng)的多光譜影像分塊參數(shù)；按照離中心點由近及遠(yuǎn)的順序，依次向計算節(jié)點發(fā)送任務(wù)；計算節(jié)點并行處理各分塊融合過程，采用分塊計算之間相互關(guān)聯(lián)累加的方式實現(xiàn)局部統(tǒng)計信息全局化。本發(fā)明以整幅影像中切割的分塊為最小單位實現(xiàn)GS融合分布式處理，具有融合速度塊、效率高、不受硬件資源影響的優(yōu)點，可滿足當(dāng)前影像快速處理、展示的急切需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種遙感影像融合方法，尤其涉及一種適用于分布式架構(gòu)的Gram-Schmidt融合方法。

背景技術(shù)

遙感影像融合技術(shù)是信息融合的一個非常重要的分支。影像融合不是簡單的信息疊加，而是產(chǎn)生新的、包含更多更有價值的信息的影像。全色影像具有較高分辨率、多光譜影像包含較豐富的光譜信息，將兩者進(jìn)行有效融合，可以得到既保持多光譜影像光譜特征、又保持全色圖像較高空間細(xì)節(jié)表達(dá)能力的融合影像，從而更有利于識別、分類、定位、變化檢測等實際應(yīng)用。Gram-Schmidt融合方法(以下簡稱GS融合方法)是一種多光譜數(shù)據(jù)融合方法，其融合效果較好，可使空間信息明顯增強，光譜保真度較高。GS融合方法首先采用光譜重采樣方法模擬產(chǎn)生GS變換的第一分量，通過GS變換將高光譜圖像轉(zhuǎn)換到正交空間，再利用高空間分辨率圖像替換GS變換的第一分量，最后通過GS反變換獲得融合圖像。

目前GS融合方法中的每個步驟都需要計算對應(yīng)的全局性統(tǒng)計信息，最終通過之前的中間結(jié)果及統(tǒng)計信息，獲得最終的融合結(jié)果。此外，現(xiàn)有GS融合方法適用的常規(guī)遙感影像處理軟件均為單機(jī)版本，即影像處理軟件采用單機(jī)順序處理的方式進(jìn)行融合處理。由于僅使用一臺機(jī)器的資源，導(dǎo)致融合速度慢、受硬件資源影響嚴(yán)重，無法滿足當(dāng)前影像快速處理、展示的急切需求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種適用于分布式架構(gòu)的Gram-Schmidt融合方法。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種適用于分布式架構(gòu)的Gram-Schmidt融合方法，其整體流程為：

一、以高分辨率全色影像作為基準(zhǔn)，按照指定分塊大小對全色影像進(jìn)行分塊；

二、在分塊基礎(chǔ)上，向四周各擴(kuò)展一行一列，保證各分塊間均存在重疊區(qū)域，降低分塊邊界的色差；

三、根據(jù)全色各分塊參數(shù)及重采樣率，反算出對應(yīng)的多光譜影像分塊參數(shù)；

四、按照離中心點由近及遠(yuǎn)的順序，依次向計算節(jié)點發(fā)送任務(wù)，使得離中心點最近的分塊被優(yōu)先處理；

五、計算節(jié)點并行處理各分塊融合過程，采用分塊計算之間相互關(guān)聯(lián)累加的方式實現(xiàn)局部統(tǒng)計信息全局化，具體過程為：

第一個分塊處理完成后將該分塊的所有統(tǒng)計信息存成中間文件，其他后續(xù)分塊在進(jìn)行融合處理時，同步訪問之前其他分塊存出的中間文件，并將之前其他分塊的統(tǒng)計結(jié)果加入到當(dāng)前分塊的統(tǒng)計值中，作為當(dāng)前分塊最終的統(tǒng)計值，參與分塊的融合處理。

進(jìn)一步地，步驟五中各分塊的具體計算步驟如下：

a、將低分辨率的多光譜影像取平均值模擬全色影像灰度值；

b、訪問模擬全色數(shù)據(jù)及輸入高分辨率全色數(shù)據(jù)的統(tǒng)計值中間文件，查看文件是否存在；如果存在，則讀取中間文件中的其他分塊的統(tǒng)計信息，加入當(dāng)前分塊模擬全色數(shù)據(jù)和輸入高分辨率全色數(shù)據(jù)的平均值統(tǒng)計和標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計，并追加寫入統(tǒng)計值中間文件；否則，僅使用當(dāng)前分塊數(shù)據(jù)的灰度值進(jìn)行平均值和標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計，并創(chuàng)建文件寫入統(tǒng)計值；

c、通過步驟b得到的統(tǒng)計值，調(diào)整高分辨率全色影像灰度值，生成修正全色影像；