[發明專利]一種基于區域引導的多源圖像融合方法有效

申請號：	201910402351.8	申請日：	2019-05-15
公開（公告）號：	CN110111259B	公開（公告）日：	2021-03-02
發明（設計）人：	裴季方;鄭莉;張永超;張寅;黃鈺林;郭德明;楊建宇	申請（專利權）人：	電子科技大學
主分類號：	G06T3/40	分類號：	G06T3/40
代理公司：	成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268	代理人：	王偉
地址：	611731 四川省成***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于區域引導圖像融合方法
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【說明書】：

本發明提供了一種基于區域引導的多源圖像融合方法，屬于多源圖像融合領域。本發明針對海岸區域面積的精確動態監測重大應用需求，利用區域引導的高頻融合規則，合理地增強SAR圖像的紋理和邊界信息，有效克服傳統融合圖像的差異信息對比度低，目標與背景邊界模糊的問題，利于實現海島被淹面積的準確計算。

技術領域

本發明屬于多源圖像融合領域，特別涉及一種基于區域引導的多源圖像融合方法。

背景技術

遙感技術已經成為海岸帶地理環境監測(土地利用/覆蓋、土壤質量、植被、海岸線、水色、水深和水下地形及災害)的重要手段之一。現有的遙感傳感器主要包括光學傳感器，掃描傳感器和雷達傳感器，其中合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)在海岸帶地理環境監測應用上具有獨特優勢。由于SAR圖像反映的是其觀測范圍內目標的電磁散射特性和幾何結構特征，可利用SAR的穿透性獲取到部分潛水區域信息，但是圖像整體缺少層次性，目標特性與光學圖像差異較大，不符合人體視覺感知。而光學圖像是光學傳感器利用光反射成像的結果，因此具有豐富的色彩信息，較高的分辨率和圖像對比度，但是圖像無法體現被周圍環境遮擋下的信息。SAR圖像和光學圖像的融合能夠充分結合兩者的互補信息，增強圖像的可讀性，最終獲取同一場景下對目標更全面準確的描述。因此，基于多源圖像數據融合來獲取海岸帶及其近海資源的環境信息是海岸監測重要技術手段。

現有的圖像融合方法主要基于像素級融合和特征級融合。現有技術中，雖然能夠在一定程度上保存源圖像中的信息，增加圖像數據內容和細節，但是存在著融合后的圖像目標和細節模糊，邊界不清楚、不精確等問題。而基于圖像特征的融合方法，能夠從源圖像中提取圖像特征作為融合信息，但是存在著融合圖像中丟失許多源圖像細節信息導致目標與背景邊界模糊的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種基于區域引導的多源圖像融合方法，利用像素級融合與圖像區域特征信息結合的方法，在保留細節的同時，增強目標的感興趣區域，提高融合圖像邊界的清晰度和對比度，利于被淹面積的準確計算，實現海岸區域面積動態監測。

一種基于區域引導的多源圖像融合方法，包括以下步驟：

S1、獲取SAR圖像和光學圖像，并根據所述SAR圖像和光學圖像在非下采樣輪廓波變換中配置同樣的分解尺度數量和分解方向數量；

S2、基于IHS變換將所述光學圖像從RGB空間轉換為IHS空間，得到I、H、S分量，提取所述光學圖像的I分量得到灰度圖像I_opt；

S3、對所述SAR圖像和光學圖像的灰度圖像I_opt分別采用非下采樣輪廓波變換進行多尺度和多方向分解，獲取到SAR圖像的低頻子帶圖像L_SAR和高頻子帶圖像H_SAR1,H_SAR2,...,H_SARn以及光學圖像的低頻子帶圖像L_opt和高頻子帶圖像H_opt1,H_opt2,...,H_optn；

S4、確定分解得到的低頻子帶圖像L_SAR和L_opt的融合權重，進行加權平均融合，得到融合圖像的低頻子圖L_F；

S5、對高頻子帶圖像H_SAR1,H_SAR2,...,H_SARn和H_opt1,H_opt2,...,H_optn根據區域引導規則對同一分解層次的子圖分別進行融合，得到融合圖像的高頻子圖H_F1,H_F2,...,H_Fn；