[發明專利]基于分區域擬合的全色與多光譜遙感圖像融合方法

有效

• 申請號: 201911084096.3
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN111383203B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 李毅颯;王越;李波;袁茂洵;韋星星
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06V10/762;G06K9/62
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 曹鵬飛

1.一種基于分區域擬合的全色與多光譜遙感圖像融合方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、將原始多光譜圖像上采樣至全色圖像的尺寸；

S2、使用k-means方法利用光譜角距離對上采樣后的多光譜圖像進行k分類，得到多個類別區域；

S3、對每個類別區域使用最小二乘法求取多光譜圖像各波段加權系數；

S4、結合所述多光譜圖像各波段加權系數，利用乘法操作對多光譜圖像的各類別區域分別進行紋理補償，生成融合圖像；

S5、將S4中生成的各類別區域的融合圖像進行組合，得到最終融合圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于分區域擬合的全色與多光譜遙感圖像融合方法，其特征在于，所述S2具體包括：

S21、隨機選取k個像素點作為聚類中心；

S22、計算多光譜圖像上每個像素點到聚類中心的光譜角距離d，計算像素點到聚類中心光譜角距離的公式如下：

其中n指第n個類別，n＝1,2…k，dⁿ為當前像素至第n類聚類中心的光譜角距離，v為當前像素的光譜向量，pⁿ為第n個聚類中心的光譜向量；然后將每個像素分類至光譜角距離最小的類別，得到聚類集合；

S23、計算每個聚類集合的光譜向量均值，并光譜向量均值作為新的聚類中心；如果新的聚類中心與原來聚類中心不同，則返回S22，如果新的聚類中心與原來聚類中心相同，則進入S3。

3.根據權利要求1所述的一種基于分區域擬合的全色與多光譜遙感圖像融合方法，其特征在于，所述S3具體包括：

使用下式對S2中聚類得到的類別區域分別擬合求得多光譜各波段的加權系數，求解方法使用最小二乘法，

其中，wⁿ指第n類的加權系數組成的向量，Nⁿ是第n類的像素總數，M是多光譜圖像的波段數，指第n個類別區域全色圖像中的第i個像素的灰度值，指第n個類別區域上采樣的多光譜圖像中第j個波段的第i個像素的灰度值。

4.根據權利要求1所述的一種基于分區域擬合的全色與多光譜遙感圖像融合方法，其特征在于，所述S4具體包括：

利用S3中求得的加權系數使用下式對S2中聚類得到的類別區域的多光譜圖像分別進行紋理補償，生成融合圖像：

其中，n指第n個類別區域，n＝1,2…k；

(x，y)指圖像中的像素位置，x指橫坐標，y指縱坐標，(x，y)屬于第n個類別區域；

指融合圖像中第n個類別區域位于(x，y)位置的像素值；

指上采樣的多光譜圖像中第n個類別區域位于(x，y)位置的像素值；

指全色圖像中第n個類別區域位于(x，y)位置的像素值；

指上采樣的多光譜圖像第i個波段在第n個類別區域中位于(x，y)位置的像素值；

M指多光譜圖像的波段數；

指第n個類別區域多光譜圖像第i波段的加權系數。