[发明专利]一种HCS结合小波变换的遥感图像融合方法

说明书

技术领域

本发明涉及遥感影像处理数据融合领域，更具体地，涉及一种基于HCS变换，并结合了小波理论进行增强的遥感影像融合方法。

技术背景

随着空间技术和遥感技术的不断发展，各式各样的资源卫星不停地提供着各种类型的遥感影像数据。而近年来的遥感影像数据大多采用低空间分辨率的多光谱影像配合高空间分辨率的全色影像的数据生产模式，以达到使产品兼顾多光谱和高空间分辨率的目的。为此，采用适当的遥感影像融合技术以得到同时具有多光谱和高空间分辨率实验材料的过程已经基本成为影像预处理的一个环节，这也促使遥感影像融合技术得到了快速发展。

遥感影像融合可分为像素级融合、特征级融合和决策级融合。其中像素级融合方法发展至今已成为使用最为广泛，理论较为成熟的融合方法，其中典型代表有IHS融合、PCA融合、小波融合、滤波融合、比值法、乘积法等等。至近年来HCS变换的引入，影像融合领域开辟了一类新的具有高光谱保持性的融合技术。然而这类融合方法没有考虑影像中的空间信息，对空间细节的增强能力有限。

发明内容

为克服现有的基于HCS变换影像融合的不足，本发明提出一种基于HCS变换并且结合了小波变换的融合方法，该融合方法能够在近乎完美的保留原始数据光谱信息的同时，尽可能增强融合结果的空间信息质量。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种HCS结合小波变换的遥感图像融合方法，包括：

对低空间分辨率的多光谱影像和高空间分辨率的全色影像进行影像配准，并将低空间分辨率的多光谱影像重采样至与高空间分辨率的全色影像相同像元尺寸，裁剪得到相同图幅范围的多光谱影像和全色影像等待融合；

对低空间分辨率的多光谱影像进行HCS变换得到强度分量和若干角度分量；

对强度分量和高空间分辨率的全色影像采用某一小波基进行多层二维小波分解，得到强度分量信号和全色信号；

以一定权重将强度分量信号和全色信号在信号级别上进行加权求和，得到融合信号；

采用对应的小波基对融合信号进行多层二维小波重构，得到增强后的强度分量；

对增强后的强度分量使用之前得到的若干角度分量进行分解得到最终融合影像。

优选地，所述的对低空间分辨率的多光谱影像进行HCS变换得到强度分量的方法为：

{χ_N}＝{χ₁,χ₂,...,χ_i,...,χ_n}

I=Σi=1nχi2]]>

式中：I表示强度分量，n表示多光谱数据的波段总数；{χ_N}表示原始多光谱数据单一波段集，集合内共有n个波段，χ_i表示第i个波段的原始多光谱数据；

优选地，所述的对低空间分辨率的多光谱影像进行HCS变换得到若干角度分量的方法为：

式中：表示角度分量的集合，集合内共有n-1个角度分量，表示第k个角度分量；k取值范围为1、2、3、…、n-1。

优选地，所述的对强度分量和高空间分辨率的全色影像采用某一小波基进行多层二维小波分解，得到强度分量信号和全色信号的步骤为：采用某一小波基对强度分量和高空间分辨率的全色影像进行一层二维小波分解，分别得到强度分量和高空间分辨率全色影像的高频信号和低频信号；依次采用相同小波基对强度分量的低频信号和全色影像的低频信号进行下一层二维小波分解，分别得到强度分量低频信号和全色影像低频信号的高频信号和低频信号；如上述步骤不断对最底层的强度分量的低频信号和全色影像的低频信号进行下一层二维小波分解，直至分解层数达到指定分解层数要求。

优选地，所述的对强度分量和高空间分辨率的全色影像采用某一小波基进行多层二维小波分解，得到强度分量信号和全色信号之前还包括：根据一定规范、目的或人为选取适当的用于小波分解的小波基和指定分解层数。