[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

本發明涉及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，包括步驟：對多傳感器數據集中的多光譜遙感影像進行預處理，將高光譜影像的壞波段去除，以避免高光譜影像中的畸變波段影響權重計算和最終融合的圖像質量；將融合前高光譜影像(HS)、融合前SAR影像分別與融合前多光譜影像(MS)進行精確地理配準(影像配準)；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。本發明的有益效果是：本發明就高光譜影像與SAR影像的像素級融合，提出一種利用多光譜數據作為銜接，降低異質影像融合的困難性，可同時滿足SAR?多光譜?高光譜影像的像素級融合。

技術領域

本發明涉及遙感圖像處理與應用領域，尤其包括一種SAR-多光譜-高光譜一體化的融合方法。

背景技術

遙感是利用傳感器進行非接觸性信息采集，通過解譯區域的電磁波輻射或反射能量的變化，獲取我們實際需要的各種信息，為人類認識宇宙世界提供了一個新的科技手段。遙感圖像作為一種重要信息，廣泛應用于生態、環境、生物學和地理信息等領域。

現階段遙感發展速度迅猛，雷達、熱紅外、夜間燈光等多種傳感器數據共存，為生產生活、科研提供了有力的支撐和保障。但當前的遙感應用大多基于單一數據源，未充分利用到多源傳感器的綜合信息。遙感傳感器的類型、成像機制、采用的波段和信息記錄方式的不同，會在遙感圖像上表現出光譜、空間和時間分辨率上的差別。同一場景多源遙感圖像觀測的地物對象相同，成像機制和物理含義不同，會造成多源信息間的冗余性、互補性、差異性和協作性，進而多傳感器遙感影像的像素級融合成為遙感研究領域的熱點發展方向之一。圖像融合是將同一研究區域的兩景或更多經過幾何配準的圖像，通過一系列的融合算法集成，得到一個兼具多特征的單景圖像。

多源多景遙感圖像的融合能夠綜合利用不同來源獲取的地物信息，做到更全面、針對性強、面向應用的對地觀測。像素級的圖像融合，是基于像元信息的基礎層次融合，是視覺感受最直觀的融合方法，但針對多源圖像的融合由于像元所含信息的物理意義不同，會造成像元的物理意義丟失，造成部分信息的畸變。

相比于光學影像，合成孔徑雷達(SAR)主動的成像方式受到的天氣影響小且可以實現全天候作業。受制于較大的成像機理差異，多傳感器影像的融合一般進行的是特征級和決策級的融合，雖然像素級的融合目前相對較少且SAR與高光譜光學影像的融合困難性較大，但卻蘊藏著更大地融合潛力。

發明內容

本發明的目的是克服現有光學和SAR影像像素級融合技術中的不足，提供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。

這種基于多分辨率分析的SAR-多光譜-高光譜一體化融合方法，包括以下步驟：

步驟1、首先，對多傳感器數據集中的多光譜遙感影像進行預處理，將高光譜影像的壞波段去除，以避免高光譜影像中的畸變波段影響權重計算和最終融合的圖像質量；在融合前對SAR影像進行預處理；分別得到融合前高光譜影像(HS)、融合前多光譜影像(MS)和融合前SAR影像；

步驟2、多光譜影像的空間分辨率與SAR影像的空間分辨率相近或者略低，為了減小高光譜數據和SAR數據之間配準的困難性，將融合前高光譜影像(HS)、融合前SAR影像分別與融合前多光譜影像(MS)進行精確地理配準(影像配準)，保證異質影像間的配準更具可靠性和魯棒性；

步驟3、由于被動成像方式的光學遙感影像與主動成像方式的微波遙感影像間的成像機制差異，其像元值差距較大；需要將融合前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(HS)參照SAR影像進行重采樣，直到高光譜影像(HS)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；