[发明专利]一种面向对象的遥感影像数据时空融合方法、系统及设备

权利要求书

1.一种面向对象的遥感影像数据时空融合方法，其特征在于步骤如下：

步骤S1、首先利用多个摄像设备进行多角度影像采集，获取第一时相遥感影像和第二时相遥感影像，其中第一时相对遥感影像包含高分辨率影像和低分辨率影像，第二时相遥感影像只包含低分辨率影像，利用双三次插值模型获得第一时相低分辨率影像与第二时相低分辨率影像的插值影像；

步骤S2、利用易康软件多尺度分割功能，对所述第一时相的高分辨率影像进行分隔处理，使第一时相的高分辨率影像的均质区域被线条分隔出多个独立分割块；

步骤S3、由于进行分隔处理后的第一时相的高分辨率影像的像素的坐标已知且与第一时相和第二时相的插值影像相比，像素位置基本不变，因此将第一时相的高分辨率影像进行分隔处理后的结果套用在第一时相和第二时相低分辨率影像生成的插值影像中，通过将第一时相和第二时相低分辨率影像的插值影像与分隔处理后的第一时相的高分辨率影像，依照逐分割块输入至预先建立的线性插值模型，获得的初步融合结果影像即第二时相的高分辨率初步融合影像；

步骤S4、利用阈值法搜索第一时相的高分辨率影像和初步融合结果影像中目标像素所在分割块的光谱相似像素，取第一时相的高分辨率影像和初步融合结果影像中光谱相似像素中的交集像素获得最终光谱相似像素集；

步骤S5、在所述初步融合结果影像中，逐像素利用其最终光谱相似像素的光谱信息进行反距离加权作空间滤波，得到最终融合影像。

2.根据权利要求1所述的面向对象的遥感影像数据时空融合方法，其特征在于：使用易康软件调整尺度参数，光谱权值和形状权值使其尽可能符合目视判断，之后对第一时相的高分辨率影像完成多尺度分割。

3.根据权利要求1所述的面向对象的遥感影像数据时空融合方法，其特征在于步骤S3中初步融合结果影像的具体步骤为：

步骤S31、首先建立作用于全局与作用于局部的线性插值模型；其中作用于全局的线性插值模型通过输入第一时相高分辨率影像、第一时相低分辨率影像、第二时相低分辨率影像到线性插值模型中直接得到完整的影像作为融合结果，作用于局部为逐分割块输入第一时相高分辨率影像、第一时相低分辨率影像、第二时相低分辨率影像的分割块到线性插值模型中，得到每个分割块的融合结果，在融合完所有分割块后，再拼成一幅图作为融合结果；

具体的，

在时空融合领域中，通过提取第一时相高分辨率影像的空间信息，与第二时相低分辨率影像进行融合，获得的作用于全局的线性插值模型为：

实现增强低分辨率遥感影像的空间细节，式中表示在波段b的线性插值结果，H₁(b)是第一时相T₁的波段为b的高分辨率影像，L′₁(b)和L′₂(b)分别为第一时相T₁和第二时相T₂的波段为b的低分辨率影像进行双三次插值处理后得到的插值影像，g_b为增益系数；

具体计算如下式：

式中，cov(L′₁(b)，L′₂(b))表示L′₁(b)和L′₂(b)的协方差，var(L′₁(b))表示L′₁(b)的方差；

将线性插值模型分别应用到步骤S2中获取的每一个分割块中，实现基于对象的时空融合，获得作用于局部分割块图像的线性插值模型为：

式中表示波段b下位于分割块图像O_i区域内的线性插值结果，H₁(O_i，b)是在波段b下位于分割块O_i区域内的第一时相T₁的高分辨率影像，L′₁(O_i，b)和L′₂(O_i，b)分别为波段b下位于分割块O_i区域内的第一时相T₁和第二时相T₂的低分辨率影像进行双三次插值处理后得到的插值影像；此时的增益系数c_b利用下式计算：

即完成作用于全局和作用于局部的线性插值模型的建立；

步骤S32、将第一时相和第二时相低分辨率影像的插值影像与第一时相的高分辨率影像，输入至应用于全局的线性插值模型，获得融合结果

步骤S33、根据多尺度分割结果，计算作用于全局的线性插值模型的融合结果在各个分割块图像内的三倍标准差，将其作为各分割块图像内用于排除噪声造成粗差的阈值；

计算作用于全局的线性插值模型结果的三倍标准差作为阈值的公式如下所示：

式中，thre(O_i，b)为波段b下位于分割块O_i区域内的阈值，为波段b 下位于分割块O_i区域内作用于全局的线性插值模型的结果的标准差；

步骤S34、根据多尺度分割结果将第一时相和第二时相的插值影像与第一时相的高分辨率影像，逐分割块输入至作用于局部的线性插值模型，获得插值模型应用于局部的融合结果将融合结果小于阈值thre(O_i，b)的像素用作用于全局的插值结果进行替换，获得初步融合结果。