[发明专利]一种全色图像和多光谱图像的融合方法及装置

说明书

本发明公开了一种全色图像和多光谱图像的融合方法及装置，该方法包括如下步骤：使多光谱图像与全色图像具有相同的像元尺寸，对处理后的多光谱图像进行变换，形成1个亮度分量和n‑1个角度分量；对全色图像进行灰度拉伸处理；将亮度分量与灰度拉伸后的全色图像融合，获得新的分量；对新的分量和n‑1个角度分量进行反变换，形成融合后的图像；该装置包括处理模块、变换模块、拉伸模块、融合模块及反变换模块。本发明的多光谱图像具有较高的空间分辨率，较好地保留了原始多光谱图像的光谱信息，有效地改善了传统融合方法存在的光谱扭曲问题，而且，通过本发明融合方法得到的融合图像具有整体对比度高、纹理清晰、边缘信息丰富等优点。

技术领域

本发明涉及卫星获取的遥感影像融合的技术领域，更为具体来说，

本发明为一种全色图像和多光谱图像的融合方法及装置。

背景技术

由于技术的限制，目前卫星只能提供两种图像，一种是高分辨率全色图像(黑白的)，另一种是低分辨多光谱图像(彩色的)。当前各领域科学研究与应用对高质量的融合数据产品需求较大，为获取更高分辨率的彩色图像，需要将全色图像和多光谱图像融合。

但是，传统的融合方法存在融合质量差的问题。比如，有些融合方法会导致遥感图像发生光谱扭曲的现象，影响后期对遥感图像信息的解译和分析；有些融合方法会导致遥感图像细节模糊的问题。

因此，如何有效地提高全色图像和多光谱图像的融合质量，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。

发明内容

为解决现有遥感影像融合方法存在的融合质量差的问题，本发明提供了一种全色图像和多光谱图像的融合方法及装置，对传统融合方法进行了合理的改进，提高了遥感图像的融合质量。

为实现上述的技术目的，本发明公开了一种全色图像和多光谱图像的融合方法，该融合方法包括如下步骤：

步骤1，对多光谱图像进行处理，使处理后的多光谱图像和全色图像具有相同的像元尺寸；

步骤2，对处理后的多光谱图像进行变换，形成1个亮度分量和n-1个角度分量，其中，n为分量总数；

步骤3，对全色图像进行灰度拉伸处理；

步骤4，将亮度分量与灰度拉伸后的全色图像融合，获得新的分量；

步骤5，对新的分量和n-1个角度分量进行反变换，形成融合后的图像。

本发明创新地通过变换的方式得到多光谱图像的亮度分量，将该亮度分量与灰度拉伸后的全色图像融合，得到新的分量，再将新的分量与前述变换得到的角度分量融合，从而得到融合后的图像。本发明通过融合得到的图像具有质量高、对比度高、纹理清晰、边缘信息丰富等优点。

进一步地，步骤4中，分别对亮度分量、灰度拉伸后的全色图像进行曲波变换，分离出亮度分量的高频部分和低频部分、灰度拉伸后的全色图像的高频部分和低频部分，将亮度分量的高频部分与灰度拉伸后的全色图像的高频部分融合、将亮度分量的低频部分与灰度拉伸后的全色图像的低频部分融合，对两个融合结果进行曲波反变换，获得新的分量。

进一步地，步骤4中，亮度分量的高频部分与灰度拉伸后的全色图像的高频部分的融合规则为：

其中，表示两个高频部分的融合结果，分别为PAN^*和I的高频系数，PAN^*为灰度拉伸后的全色图像，I为亮度分量；j为尺度参数，l为方向参数，(k₁,k₂)为被选取的图像局部区域中心。

进一步地，步骤4中，亮度分量的低频部分与灰度拉伸后的全色图像的低频部分的融合规则为：