[發明專利]基于多分辨率分析的SAR-多光譜-高光譜一體化融合方法

有效

• 申請號: 202110403614.4
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113112533B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 孫偉偉;袁藝;孟祥超;楊剛
• 申請（專利權）人: 寧波甬矩空間信息技術有限公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T5/00;G06T5/50;G06V10/75;G06V10/80;G06K9/62
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

1.一種基于多分辨率分析的SAR-多光譜-高光譜一體化融合方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、對多光譜遙感影像進行預處理，將高光譜影像的壞波段去除，對SAR影像進行預處理；分別得到融合前高光譜影像、融合前多光譜影像和融合前SAR影像；

步驟2、將融合前高光譜影像、融合前SAR影像分別與融合前多光譜影像進行地理配準；

步驟3、將融合前SAR影像與光學影像進行矩匹配，所述矩匹配將融合前SAR影像的像元值映射到光學的像元值空間；

步驟4、將空間分辨率最低的高光譜影像參照SAR影像進行重采樣，直到高光譜影像具有與SAR影像同樣的像元柵格大小，得到重采樣后的高光譜影像；若多光譜影像的空間分辨率與SAR影像的空間分辨率不相同，則重采樣多光譜影像，直至多光譜影像與SAR影像的像元柵格大小相同；

步驟5、利用ATWT算法將多光譜遙感影像分解成一個低頻部分和分別位于水平、垂直、對角線方向上的三個高頻部分，并分別對多光譜影像和SAR影像進行N級分層，得到高頻子帶，產生L個高頻子圖；

L＝N×3(1+s) (1)

上式中，N表示進行了N級ATWT濾波的影像高頻信息提取；s為SAR影像的數目，A為ATWT算法的卷積內核；L為高頻子圖的數量；

步驟6、將進行N級分層后的多光譜影像和SAR影像經逐級ATWT算法分解，得到多光譜影像和SAR影像初步融合的N層決策高頻圖像；

步驟7、將N層決策高頻圖像根據多重小波重構進行合并，得到融合后的決策高頻圖像：

G_F＝Atwt^*{G¹(d),G²(d)…,G^N(d)} (6)

上式中，Atwt^*表示多重小波重構運算；G^N(d)表示第N級d方向上的決策高頻圖像；G_F為多光譜影像與SAR影像初步融合后的決策高頻圖像；

步驟8、計算波段間的相關性得到各波段權重，生成與高光譜分辨率影像各波段對應的權重矩陣：

上式中，高光譜分辨率影像波段總數為R；H^r(i,j)表示第r個波段坐標為(i,j)處的像元值；

步驟9、在決策高頻注入前對多光譜影像與SAR影像初步融合后的決策高頻圖像進行矩匹配，統一其均值和方差；

步驟10、按步驟8所得權重矩陣將多光譜影像與SAR影像初步融合后的決策高頻圖像信息注入到重采樣后的高光譜分辨率影像中，得到兼具高光譜分辨率、高空間分辨率和SAR影像特征的一體化融合影像：

F_HMS＝HS_r+W×G_F (8)

上式中，HS_r表示重采樣后的高光譜影像；W表示權重矩陣；G_F表示多光譜影像與SAR影像初步融合后的決策高頻圖像；F_HMS表示最終產生的一體化融合影像。

2.根據權利要求1所述基于多分辨率分析的SAR-多光譜-高光譜一體化融合方法，其特征在于，步驟1中多光譜遙感影像的預處理包括：輻射定標、FLASH大氣校正、正射校正和幾何校正；對SAR影像進行的預處理包括：輻射定標、多普勒地形矯正、熱噪聲去除、Lee濾波和圖像分貝化；其中對SAR影像進行輻射定標處理時，將后向散射信號轉換為有單位的后向散射系數。

3.根據權利要求1所述基于多分辨率分析的SAR-多光譜-高光譜一體化融合方法，其特征在于：步驟2中將融合前高光譜影像、融合前SAR影像分別與融合前多光譜影像進行地理配準時，待融合的高光譜影像數據集、SAR影像數據集和多光譜影像數據集具有相同的地理區域和投影系統。