[發(fā)明專利]一種面向?qū)ο蟮倪b感影像數(shù)據(jù)時空融合方法、系統(tǒng)及設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011406077.0
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112508832A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張華;郝明;郭迪洲;董薺紅;史文中
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T5/00;G06T3/40
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

一種面向?qū)ο蟮倪b感影像數(shù)據(jù)時空融合方法、系統(tǒng)及設(shè)備，適用于遙感技術(shù)領(lǐng)域中使用。首先獲取第一時相的高分辨率影像和低分辨率影像，以及第二時相的低分辨率影像；再利用雙三次插值模型將兩個時相低空間分辨率影像降尺度到與第一時相高分辨率影像相同的分辨率，獲得插值影像；利用影像分割對第一時相的高分辨率影像地物的分割；在各個分割塊中，將所述插值影像與第一時相的高分辨率影像輸入至預(yù)先建立的線性插值模型獲得初步融合結(jié)果；在每一個分割塊中，逐像素搜索目標像素的光譜相似像素，取兩影像的交集作為最終光譜相似像素；通過反距離加權(quán)結(jié)合光譜相似像素信息作空間濾波，得到最終融合影像。其步驟簡單，獲取到的時空數(shù)據(jù)融合結(jié)果更好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種面向?qū)ο蟮倪b感影像數(shù)據(jù)時空融合方法、系統(tǒng)及設(shè)備，尤其適用于遙感技術(shù)領(lǐng)域中使用。

背景技術(shù)

多平臺遙感衛(wèi)星提供了大量的高空間、高時間分辨率的遙感數(shù)據(jù)，為準確提取地表覆蓋及動態(tài)變化等信息提供了重要的數(shù)據(jù)保障。為滿足某些應(yīng)用需求，需要具有高空間分辨率的密集遙感數(shù)據(jù)，然而，由于硬件技術(shù)限制以及預(yù)算限制，遙感影像存在著空間和時間分辨率不可兼得的現(xiàn)象。但不同傳感器影像信息之間存在著互補性，可以通過時空融合技術(shù)在不改變現(xiàn)有觀測條件的情況下生成兼具空間和時間分辨率的遙感影像，從而在更高的時空分辨率下實現(xiàn)對地表的動態(tài)監(jiān)測。

現(xiàn)有主流的時空融合方法大多數(shù)基于或運用了加權(quán)函數(shù)法與解混法的思想與原理，仍然存在一些需要進一步研究的問題：

1)基于加權(quán)函數(shù)法的原理的時空融合算法往往需要利用移動窗口來選擇目標像素的光譜相似像素，但在矩形窗口中選擇的相似像素不一定符合地物特征的分布，此外，地物在兩時相間的類別變化可能造成選擇了錯誤的相似像素，這些錯誤將傳遞到最終的融合結(jié)果中。

2)基于解混原理的時空融合算法需要先對高分辨率影像進行分類，但由于兩時相間可能出現(xiàn)的地物類別變化，分類結(jié)果可能不再適用于預(yù)測時相影像，該分類錯誤將影響解混結(jié)果，降低融合精度。

綜上所述，現(xiàn)有主流的時空融合技術(shù)有待于進一步的改進。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提供一種面向?qū)ο蟮倪b感影像數(shù)據(jù)時空融合方法、系統(tǒng)及設(shè)備，提高時空融合算法在復(fù)原兩時相復(fù)雜變化區(qū)域的影像的能力，增強融合算法的可靠性和穩(wěn)定性，以實現(xiàn)準確預(yù)測出融合影像。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：本發(fā)明的面向?qū)ο蟮倪b感影像數(shù)據(jù)時空融合方法，其特征在于步驟如下：

步驟S1、首先利用多個攝像設(shè)備進行多角度影像采集，獲取第一時相遙感影像和第二時相遙感影像，其中第一時相對遙感影像包含高分辨率影像和低分辨率影像，第二時相遙感影像只包含低分辨率影像，利用雙三次插值模型獲得第一時相低分辨率影像與第二時相低分辨率影像的插值影像；

步驟S2、利用易康軟件多尺度分割功能，對所述第一時相的高分辨率影像進行分隔處理，使第一時相的高分辨率影像的均質(zhì)區(qū)域被線條分隔出多個獨立分割塊；

步驟S3、由于進行分隔處理后的第一時相的高分辨率影像的像素的坐標已知且與第一時相和第二時相的插值影像相比，像素位置基本不變，因此將第一時相的高分辨率影像進行分隔處理后的結(jié)果套用在第一時相和第二時相低分辨率影像生成的插值影像中，通過將第一時相和第二時相低分辨率影像的插值影像與分隔處理后的第一時相的高分辨率影像，依照逐分割塊輸入至預(yù)先建立的線性插值模型，獲得的初步融合結(jié)果影像即第二時相的高分辨率初步融合影像；

步驟S4、利用閾值法搜索第一時相的高分辨率影像和初步融合結(jié)果影像中目標像素所在分割塊的光譜相似像素，取第一時相的高分辨率影像和初步融合結(jié)果影像中光譜相似像素中的交集像素獲得最終光譜相似像素集；

步驟S5、在所述初步融合結(jié)果影像中，逐像素利用其最終光譜相似像素的光譜信息進行反距離加權(quán)作空間濾波，得到最終融合影像。