[發明專利]一種整體二代Bandelet變換的多光譜和全色圖像融合方法

在審

• 申請號: 201811110834.2
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109215008A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 朱衛東;欒奎峰;邱振戈;沈蔚;張進;李鑫
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T7/90
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種整體二代Bandelet變換的多光譜和全色圖像融合方法，首先需要從多光譜的8個波段中選取三個波段，為了最優的選取三個波段參與融合，獲得最優的融合效果，采用優化指標因子選取三個波段參與融合。這三個波段可以定義為RGB三個波段，然后進行IHS的正變換，將其轉換為IHS三個分量。然后將全色圖像和亮度分量I按照融合預先設計的融合規則進行融合，得到一個新的亮度分量Inew，然后將Inew和H、S分量按照IHS逆變換原理轉換到RGB表色系統，就得到了融合新圖像。基于二代Bandelet變換，融合多光譜和全色遙感圖像，經過對比分析，獲取了質量更好的遙感圖像，也將會更有利于遙感圖像的提取、分類等后續處理。

技術領域

本發明涉及遙感科學領域，尤其涉及一種整體二代Bandelet變換的多光譜和全色圖像融合方法。

背景技術

遙感是利用任何物體都有不同的電磁波反射或輻射特征，通過獲取地面目標反射或輻射出來的電磁波來得到目標信息，并對所獲得的信息進行處理，實現目標的定位、識別、定性或定量的描述等。遙感科學是一門綜合性科學，它以空間信息科學、電子信息科學、光學、計算機科學、生物、化學等學科為基礎，通過對空間對象的觀測，為國民經濟和科學研究等人類活動，提供了豐富的海量遙感影像數據。高光譜圖像超多的波段數目形成了海量的數據，處理高光譜圖像就面臨著維數過多帶來的：波段選擇、運算效率低等困難。因此在高光譜圖像的處理中就一直存在著壓縮、波段選擇、融合的研究，都能起到降低高光譜維數，提高效率的目的。

Bandelet變換是一種基于邊緣跟蹤的多尺度幾何分析方法，其分解過程有二維小波變換，本文采用正交二維小波變換，三層分解；二進制分割子帶的大小為8×8；Bandelet化時采用的是一維haar小波三層分解。第一代Bandelet變換實現過程較復雜，不利于實時的圖像處理，彎曲小波變換也會帶來邊界效應。因此，PeyréG和Mallat S提出了第二代的Bandelet變換，解決復雜度問題。二代Bandelet變換將多尺度分析和幾何方向分析分離，兩步完成。使用二維標準可分離小波變換實現多尺度分析，在此基礎上，使用一維小波變換實現幾何方向分析。

二維小波的多尺度分析，圖像的高頻部分的情況是：低頻大量信息被過濾，留下高頻信息，低頻信息完全過濾的像素位置，小波系數為零，而這些為零的小波系數較多，并且相連接成，存在著一塊區域內小波系數都是零的情形；然而留下高頻信息的像素，它們的小波系數并不為零，并且不同分解層的高頻信息之間具有很大的相關性。為了消除高頻不同分解層之間的相關性，Peyré針對高頻子帶提出了一種新的Bandelet化方法，即二維小波系數重新排列的一維小波變換。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種整體二代Bandelet變換的多光譜和全色圖像融合方法，以解決背景技術中所提到的技術問題。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種整體二代Bandelet變換的多光譜和全色圖像融合方法，步驟1：對多光譜圖像進行IHS變換，得到I、H、S三個分量；RGB表色系統中R、G、B分別代表紅色、綠色、藍色三種基色，并認為所有的顏色都是三種基色按照不同比例混合而成，IHS系統則是根據人類視覺對顏色的認識而設計的三個特征：亮度I、色調H、飽和度S；V₁、V₂分別為RGB立方體沿對角線垂直豎立后的方向分量。

(1)線性轉換公式：

公式(1.1)、(1.2)是RGB→IHS正轉換的線性數學模型：

(2)非線性轉換公式：

RGB→IHS正轉換的非線性數學模型: