多源遙感圖像融合算法的研究與應(yīng)用

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1、摘要隨著傳感器、遙感平臺(tái)和數(shù)據(jù)通信等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的迅速發(fā)展，由各種傳感器對(duì)地觀測(cè)獲取同一地區(qū)的多源遙感圖像數(shù)據(jù)越來(lái)越多。然而，遙感應(yīng)用的水平卻遠(yuǎn)滯后于遙感技術(shù)的發(fā)展。至今，隨著數(shù)據(jù)融合技術(shù)的產(chǎn)生及其迅速發(fā)展，多源遙感圖像融合作為數(shù)據(jù)融合理論在數(shù)字圖像處理和遙感中應(yīng)用的一個(gè)分支，為多源遙感圖像數(shù)據(jù)的處理、分析與應(yīng)用提供了全新的途徑，有利于增強(qiáng)多重?cái)?shù)據(jù)分析功能，為大規(guī)模的遙感應(yīng)用研究提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。圖象融合是指將自不同類型傳感器獲取的同一地區(qū)的各圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行空間配準(zhǔn)，然后采用一定的算法將配準(zhǔn)后

2、的各圖像數(shù)據(jù)中所含的顯著信息或互補(bǔ)信息有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，產(chǎn)生新的圖像數(shù)據(jù)，并對(duì)新數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯。本文在全面分析和總結(jié)現(xiàn)有文獻(xiàn)及研究成果的基礎(chǔ)上，從研究像素級(jí)融合技術(shù)及其應(yīng)用出發(fā)，以低分辨率的多光譜圖像和高分辨率的全色圖像為數(shù)據(jù)源，具體開(kāi)展了以下幾個(gè)方面的研究工作：1．闡述了多源遙感圖像融合的基本概念，進(jìn)而系統(tǒng)分析和總結(jié)了多源遙感圖像融合的目的、層次、流程和方法等基本理論；2．為改善遙感圖像的融合質(zhì)量，對(duì)多源遙感圖像融合的預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行了分析研究，主要內(nèi)容包括：遙感圖像的特性分析(TM圖像、ETM+圖

3、像、SPOT衛(wèi)星、中巴地球資源衛(wèi)星圖像等)、幾何校正、增強(qiáng)以及配準(zhǔn)；3．闡述了多源遙感圖像像素級(jí)融合的基本概念，全面地分析和比較了空間域的加權(quán)融合法、乘積性融合法、比值融合法、高通濾波融合法，變換域的IHS變換融合法、主成分分析融合法、金字塔融合法、小波變換融合法，并通過(guò)使用Matlab軟件對(duì)遙感圖像進(jìn)行融合仿真，比照融合圖像總結(jié)了各種傳統(tǒng)融合方法的作用、優(yōu)缺點(diǎn)和適用環(huán)境。4．在分析和歸納了四種區(qū)域特征的基礎(chǔ)上，將區(qū)域特征準(zhǔn)則引入傳統(tǒng)的IHS變換融合和小波變換融合法，提出了一種新的基于區(qū)域方差的

4、改進(jìn)型IHS小波變換融合法。5．研究了融合圖像的主觀和客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用定性定量相結(jié)合的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并在試驗(yàn)中應(yīng)用這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果的分析，總結(jié)了一些常用融合方法的特點(diǎn)和適用范圍，并通過(guò)試驗(yàn)證實(shí)了本文提出的新方法比傳統(tǒng)方法融合效果更佳，為遙感圖像融合的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。摘要圖【42】表【10】參【74】關(guān)鍵詞：圖像融合；像素級(jí)融合；IHS變換；小波變換；區(qū)域特征分類號(hào)：TP75，Tp79：．II．摘要AbstractAstherapiddevelopmentofthec

5、orrelativetechnologiessuchassensor,remotesensingflatanddatatraffic，themultisourceremotesencingimagedataaboutthesamesceneobtainedbyallkindsofsensorsaremoreandmore．However，thelevelofremotesensingapplicationisdroppedbehandthedevelopmentofremotesensingte

6、chnology．Uptothepresent,along、ⅣiⅡltheappearanceandrapiddevelopmentofthedatafusiontechnology,multisourceremotesencingimagefusion,asallimportantbranchofthedatafusiontheoryappliedindigitalimageprocessingandremotesensing，providesbran—newapproachestothepr

7、ocess，analysisandapplicationofmultisourceremotesencingimagedata．Itisalsopropitioustoenhancethefunctionofmultidataanalysisandprovidesallexcellentfoundationtotheresearchonthelargescaleremotesensingapplication．ImagefusionmeanstoprocessspacialregiIstrati

8、onwithallkindsofimagedataaboutthesamesceneobtainedbyallkindsofsensors，integratethenotableorcomplementaryinformationadoptingsomealgorithmorganically,andthentoproducenewimagedataandinterpretthem．Thisdissertation,basedonanalyzingandsummingupexistedliter