[发明专利]基于特征阈值的遥感影像融合方法、系统、设备及介质

权利要求书

1.一种基于特征阈值的遥感影像融合方法，其特征在于，所述方法包括：

获取具有原始波段的卫星遥感影像，所述原始波段包括近红外波段、红波段、绿波段和蓝波段；

将近红外波段与红波段、绿波段和蓝波段中的一个或多个波段进行融合，将融合后的波段或波段组合作为分子，以及将融合前的波段或波段组合作为分母，计算得到特征比值指数；

根据特征比值指数及其特征阈值，构建植被特征增强函数；

根据植被特征增强函数，对红波段和绿波段进行植被特征增强；

由增强后的红波段、增强后的绿波段以及原始蓝波段，合成得到最终的彩色影像；

所述将融合后的波段或波段组合作为分子，以及将融合前的波段或波段组合作为分母，计算得到特征比值指数，统一表达如下式：

其中，n＝1,…,m，m为参与融合的真彩色波段数，b_i为真彩色波段中的一个波段，参与融合的波段为NIR及m个真彩色波段，b′_i为融合后的成果；

所述根据特征比值指数及其特征阈值，构建植被特征增强函数，具体如下：

根据特征比值指数，确定特征阈值；

利用特征比值指数及其特征阈值，构建阶跃函数；

根据平滑增强要求，构建平滑约束函数；

根据阶跃函数和平滑约束函数，得到植被特征增强函数；

所述根据特征比值指数，确定特征阈值，具体如下：

若遥感影像无植被特征，则无需选取特征阈值；

若遥感影像存在植被特征，则特征阈值的取值范围为：

c∈[FI_w,FI_v]

其中，FI表示特征比值指数，FI_w表示纯水体的特征比值指数的阈值，FI_v表示纯植被的特征比值指数的阈值；

所述利用特征比值指数及其特征阈值，构建阶跃函数，如下式：

其中，δ(FI)表示阶跃函数，δ(FI)在阈值c处不连续；

或用等价形式表示，如下式：

其中，NDFI为FI的同源归一化指数，NDFI_c为阈值c对应的归一化指数值；

所述根据平滑增强要求，构建平滑约束函数，具体如下：

设有界连续函数f(FI)；

将阶跃函数δ(FI)与有界连续函数f(FI)相乘，得到函数F(FI)＝δ(FI)f(FI)；

当函数F(FI)满足以下条件时：

即：lim_FI→cf(FI)＝0满足平滑增强的要求，将所述有界连续函数f(FI)界定为平滑约束函数；

所述根据植被特征增强函数，对红波段和绿波段进行植被特征增强，如下式：

R′＝[δ(FI)f(FI)+1]×R

G′＝[δ(FI)f(FI)+1]×G

或如下式：

R′＝[δ(NDFI)f(FI)+1]×R

G′＝[δ(NDFI)f(FI)+1]×G

其中，R表示原始红波段，G表示原始绿波段；R′表示植被特征增强后的红波段，G′表示植被特征增强后的绿波段。

2.根据权利要求1所述的遥感影像融合方法，其特征在于，所述将近红外波段与红波段、绿波段和蓝波段中的一个或多个波段进行融合，融合方法为准Brovey融合方法、Gram-Schmidt融合方法和Wavelet融合方法的其中一种；

所述准Brovey融合方法，具体公式如下：

其中，m＝1,2,3；i＝1,…,m；NIR表示近红外波段；b_i、b_j表示参与融合的真彩色波段；b′_i表示融合结果；

所述Gram-Schmidt或者Wavelet融合方法，具体公式如下：

b′_i＝Fusion(NIR,b₁,…,b_m)

其中，m＝1,2,3，i＝1,…,m，b₁,…,b_m表示参与融合的真彩色波段；b′_i表示融合结果；Fusion表示Gram-Schmidt或Wavelet融合方法。