[發明專利]光學影像與SAR影像的融合方法及裝置

有效

• 申請號: 202210230617.7
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114549570B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 劉方堅;胡玉新;王峰;焦念剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/136;G06T5/50
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

1.一種光學影像與SAR影像的融合方法，包括：

基于相位一致性模型 檢測所述SAR影像的邊緣特征，得到所述SAR影像的第一邊緣圖像；

對所述第一邊緣圖像進行灰度拉伸，得到第二邊緣圖像；

以所述第二邊緣圖像各點的灰度對所述SAR影像對應點的灰度進行映射，得到所述SAR影像的強散射目標影像；其中，所述以所述第二邊緣圖像各點的灰度對所述SAR影像對應點的灰度進行映射包括：對所述第二邊緣圖像各點的灰度進行閾值化處理，以閾值化處理后的邊緣影像為模板對SAR影像進行映射，映射公式如下所示：

其中，表示經過重新映射后的SAR影像所對應的強散射目標影像中位置為(x，y)的點的灰度，原始SAR影像中位置為(x，y)的點的灰度，為閾值化處理后的邊緣影像中位置為(x，y)的點的灰度；

將所述強散射目標影像與所述光學影像位置對應點的灰度進行線性加權融合，得到融合圖像，包括：對于所述強散射目標影像的任意一點，在該點的灰度大于預設閾值的情況下，將所述強散射目標影像中該點的灰度與所述光學影像中與該點位置相同的點的灰度進行加權，得到所述融合圖像中與該點位置相同的點的灰度；在該點的灰度不大于預設閾值的情況下，將所述光學影像中與該點位置相同的點的灰度作為所述融合圖像中與該點位置相同的點的灰度。

2.根據權利要求1所述的光學影像與SAR影像的融合方法，其中，所述基于相位一致性模型 檢測所述SAR影像的邊緣特征包括：

對所述SAR影像進行濾波，以獲取所述SAR影像局部區域各點對應的能量值和頻域幅值；

對所述SAR影像的噪聲進行估計，得到噪聲估計值；

根據所述局部區域各點對應的能量值和頻域幅值以及所述噪聲估計值建立所述SAR影像的相位一致性模型；

基于所述相位一致性模型檢測所述SAR影像的邊緣特征。

3.根據權利要求2所述的光學影像與SAR影像的融合方法，其中，所述對所述SAR影像進行濾波包括：

利用Gabor濾波器對所述SAR影像進行不同尺度水平的濾波，得到所述SAR影像局部區域各點在不同尺度水平下的能量均值；

根據每一點在不同尺度水平下的能量均值計算該點對應的能量值和頻域幅值。

4.根據權利要求1所述的光學影像與SAR影像的融合方法，其中，所述相位一致性模型為：

其中，n表示不同尺度，o表示不同方向，W_o(x，y)為不同方向下位置為(x，y)的點對應的權重系數，E_o(x，y)表述不同方向位置為(x，y)的點的能量值，A_n表示不同尺度下位置為(x，y)的點的頻域幅值，Th₀表示不同方向下的噪聲估計值，∑_o表示不同方向下的求和，∑_n表示不同尺度下的求和，PC_sar(x，y)表示位置為(x，y)的點的梯度，∈為修正量。

5.根據權利要求1所述光學影像與SAR影像的融合方法，其中，通過公式：

計算所述強散射目標影像中該點對應的第一權值w₁和所述光學影像中與該點位置相同的點對應的第二權值w₂，其中，(x，y)為該點的位置坐標，H_sar(x，y)為所述強散射目標影像中位置為(x，y)的點對應的灰度，H_opt(x，y)為光學影像中與位置為(x，y)的點的灰度。

6.根據權利要求1所述光學影像與SAR影像的融合方法，所述方法還包括：

對所述融合圖像各點的灰度進行重新量化。

7.一種光學影像與SAR影像的融合裝置，包括：

檢測模塊，用于基于相位一致性檢測所述SAR影像的邊緣特征，得到所述SAR影像的第一邊緣圖像；

拉伸模塊，用于對所述第一邊緣圖像進行灰度拉伸，得到第二邊緣圖像；

映射模塊，用于以所述第二邊緣圖像各點的灰度對所述SAR影像對應點的灰度進行映射，得到所述SAR影像的強散射目標影像；其中，所述以所述第二邊緣圖像各點的灰度對所述SAR影像對應點的灰度進行映射包括：對所述第二邊緣圖像各點的灰度進行閾值化處理，以閾值化處理后的邊緣影像為模板對SAR影像進行映射，映射公式如下所示：

其中，表示經過重新映射后的SAR影像所對應的強散射目標影像中位置為(x，y)的點的灰度，原始SAR影像中位置為(x，y)的點的灰度，為閾值化處理后的邊緣影像中位置為(x，y)的點的灰度；

融合模塊，用于將所述強散射目標影像與所述光學影像位置對應點的灰度進行線性加權融合，得到融合圖像，包括：對于所述強散射目標影像的任意一點，在該點的灰度大于預設閾值的情況下，將所述強散射目標影像中該點的灰度與所述光學影像中與該點位置相同的點的灰度進行加權，得到所述融合圖像中與該點位置相同的點的灰度；在該點的灰度不大于預設閾值的情況下，將所述光學影像中與該點位置相同的點的灰度作為所述融合圖像中與該點位置相同的點的灰度。