独立成分分析的多光谱图像融合算法

为解决图像空间信息的问题,文章提出了一种独立成分分析的多光谱图像融合算法,将多光谱图像的RGB 3个波段和近红外图像共4个波段进行独立成分分析变化,并对其做加权平均得到主图像信息,将主图像信息与全色图像加权求平均得到一副新的图像,然后将这幅图像还原到4个波段得到融合后的结果图像。     

基于多级引导滤波器的图像区域融合算法

为了提高多光谱图像与全色图像的融合质量,研究了多种滤波器和融合算法,提出了基于多级引导滤波器的区域融合方法。采用该方法对多光谱图像进行插值,利用改进的分水岭算法对全色图像进行区域划分,并将划分结果映射至每个多光谱图像,然后将多光谱图像与全色图像利用多级引导滤波器分别进行滤波,得到各自的细节信息,最后根据每个区域中全色图像和多光谱图像的关系指标局部相关系数与4阶相关系数的大小,对细节信息进行区域融合,得到融合后的多光谱图像。结果表明,该算法充分保留了多光谱图像的光谱信息,并尽可能多地注入了全色图像的细节信息,成功地提高了多光谱图像的融合效果。     

基于滤波器组的遥感图像融合方法及其性能分析研究

提出了一种基于滤波器组的图像融合方法，用以融合高空间分辨率全色图像和低空间分辨率的多光谱图像．在高空间分辨率全色图像经过多通道滤波器组分解的基础上，用多光谱图像直接替换全色图像低频子图像的方式进行融合处理；最后对替代后的子图像进行滤波器组重构得到融合后的图像．实验结果表明，通过调整滤波器组的通道个数，该方法能够使融合图像中空间信息和多光谱信息获得更好地折衷．     

采用区域互信息的多光谱与全色图像融合算法

为了提高多光谱与全色图像融合算法质量,提出了一种采用区域互信息的多光谱与全色图像融合算法。首先将多光谱图像变换至HSV彩色空间,并采用分水岭与区域合并的方法对V分量进行区域分割,得到区域分割映射,欧氏光谱距离作为区域合并的测度。然后采用非下采样Contourlet变换（Nonsubsample Contourlet Transform,NSCT）对多光谱图像V分量和全色图像进行多分辨率分解,将区域分割结果映射至全色图像,通过计算对应区域间的互信息对多分辨率分解系数进行融合,获得融合图像的分解系数,最后通过NSCT反变换实现融合图像重构。图像融合算法对比实验表明,文中融合算法在充分保留了多光谱图像光谱信息的同时,尽可能多地注入了全色图像的细节信息,有效提高了多光谱图像的边缘特征。     

基于光谱映射和细节注入的Pansharpening

Pansharpening通过在多光谱图像中注入全色图像的空间细节，从而获得高分辨率的多光谱图像.但细节注入的同时，可能会引起光谱失真.为了提高融合图像的光谱保真，本文提出了一种空谱结合的Pansharpening方法.充分利用全色和多光谱图像之间潜在的光谱关系，对全色图像的光谱信息进行增强，继而将增强后的全色图像细节注入多光谱图像中，并建立了统一的变分Pansharpening模型，同时实现了融合图像的光谱信息保持和空间结构细节增强.在不同数据集上进行的数值实验表明，相比现有的Pansharpening方法，本文所提方法具有比较好的融合效果，尤其在光谱保真方面，更具有一定的优势.     

多光谱可见光图像与高分辨率图像的分维融合

针对遥感图像,提出了一种遥感多光谱可见光图像与遥感高分辨率全色图像融合的小波分维算法.利用小波变换的方向选择}生,对遥感多光谱的1分量和遥感全色图像进行小波分解,进而在不同子带中进行遥感图像融合,低频部分采用基于区域能量的融合算法;高频部分使用21×21的窗口加窗逐点计算分维作为权系数进行融合;最后将得到的灰度融合图像...     

基于变分的多尺度遥感图像融合算法

全色图像与多光谱图像融合时,忽略了上采样的重要性和通道间细节的差异性.针对前者,利用不同尺度下自相似块,估计出低分辨率图像丢失信息,从而修改了图像上采样的策略,并以此构造目标函数的保真项;针对后者,利用全色图像和光谱图像梯度域结构相似性,提出局部加权动态稀疏约束,构造目标函数的正则项.本文基于变分法理论,构造了新的目标函数,并提出了多尺度迭代融合框架,通过多次迭代逐步提高融合图像的分辨率,每一层的融合结果更加准确,从而提高最终的融合精度.本文算法与Brovey等成分替代算法、P+XS等变分算法、MTF_GLP等多分辨分析算法进行比较.实验结果表明,本算法的融合结果具有良好的视觉效果,且在客观评价指标上比所有对比算法的最优值平均值均有提高.     

基于改进引导滤波和量子遗传算法的图像融合

为了有效解决图像融合中存在的光谱失真和空间细节信息缺失问题,提出一种基于改进引导滤波和量子遗传算法的图像融合方法。首先对多光谱图像进行上采样,并采用改进引导滤波对全色图像进行拟合处理,然后选用量子遗传算法对新的全色图像进行优化。依据小波变换法分别对多光谱图像和全色图像展开分解,选取高频部分进行加权平均融合,低频部分采用像素取大原则,最后通过小波逆变换得到融合图像。实验结果表明,改进方法能够有效提升图像的平均梯度、信息熵等指标,使得融合图像的光谱失真现象得到改善,边缘细节信息得到增强,视觉效果良好。     

基于Contourlet系数局部特征的选择性遥感图像融合算法

为了使融合后的多光谱图像在显著提高空间分辨率的同时,尽可能多地保持原始多光谱特性,提出了一种基于Contourlet变换系数局部特征的选择性遥感图像融合方法。根据多光谱和全色图像融合过程中Contourlet变换后的低频和高频部分融合目的的不同,对得到的近似和各层各方向的细节分量分别运用窗口邻域移动模板逐一计算相应区域Contourlet系数阵的不同局部特征量,然后选择适当的准则,对图像的近似和细节分量分别应用不同的策略在Contourlet系数域内进行选择性融合,通过Contourlet和亮度-色调-饱和度(IHS)逆变换得到融合的高分辨率多光谱图像。采用Landsat TM多光谱和SPOT全色图像进行的融合实验结果表明:提出的算法在显著提高空间分辨率的同时,又能很好地保持原始图像的光谱特征,并优于传统的融合方法。     

基于NSCT的多光谱和全色图像的融合

提出了一种基于无下采样Contourlet变换的多光谱和全色图像的融合方法.该方法在对多光谱影像进行IHS变换的基础上,对多光谱的I分量和高分辨率的全色影像分别进行无下采样Contourlet变换(NSCT),然后对分解得到的近似分量以及各层金字塔各方向的细节分量利用本文提出的一定的融合准则分别对近似分量和细节分量进行影像融合,最后通过无下采样Conlourlet逆变换得到新的I分量,与H,S分量一起还原到RGB空间,最终得到融合后的高分辨率多光谱彩色图像.本文采用一组多光谱图像和全色图像数据进行融合实验,其实验融合图像的目视效果和统计指标均优于传统的IHS融合方法、小波融合方法以及Contourlet变换方法.     

基于细节信息提取的全色与多光谱图像融合方法

全色（Panchromatic, Pan）图像与多光谱（Multi-spectral, MS）图像融合的目的是生成具有高空间分辨率的多光谱图像。为了进一步提升融合图像的质量，提出一种基于细节信息提取的融合方法。首先，使用滚动引导滤波器与差值运算分别获取Pan与MS的高频分量。其次，采用自适应强度-色度-饱和度（Adaptive Intensity-Hue-Saturation，AIHS）变换处理MS的高频分量与经像素显著性检测后Pan的高频分量，生成对应的强度分量（Intensity，I），再将Pan与I作差值运算获取细节图像。接着，采用引导滤波器计算Pan与MS的高频分量的差值，得到残差图像。最后，利用最速下降法将细节图像与残差图像注入到原始的MS图像中获得最终融合结果。实验结果表明，本文所提算法得到的融合图像能够取得较好的主观视觉效果，且客观定量评价指标较优。     

Contourlet变换耦合特征投票的遥感图像融合算法

为了解决图像系数融合问题,设计了基于非下采样Contourlet变换与特征投票机制的遥感图像融合算法。采用色相饱和度(HSV)变换从多光谱图像中提取其亮度成分。随后,对该亮度成分与全色图像进行非下采样Contourlet变换,以计算相应的高频、低频系数。再建立特征投票机制,完成低频系数的融合。通过构造高频系数融合规则,获取融合高频系数。最后,对融合系数进行处理,生成融合图像。实验结果显示,所设计算法具有更好的光谱特性以及清晰度。     

基于艇载遥感成像数据的高空间分辨率全色遥感图像仿真

高空间分辨率全色遥感图像在军事侦察、地面监视等领域具有较高的应用价值.为模拟星载全色遥感图像, 提出了一种由艇载遥感成像系统获取的低空遥感图像为数据源的高空间分辨率全色遥感图像仿真方法.首先将低空宽视场图像按典型地物类型进行监督分类, 其次将低空宽视场图像与多光谱图像按不同地物类型分类拟合, 并将多光谱拟合结果合成高空间分辨率全色仿真图像, 最后对高空间分辨率全色仿真图像进行仿真精度评价.相比星载全色遥感图像, 仿真图像同样具备高空间分辨率、全色波段、宽视场等特点.仿真方法可为星载全色遥感图像仿真提供较准确的数据支撑.     

基于优化字典学习的遥感图像融合方法

为提升全色图像和多光谱图像的融合效果,该文提出基于优化字典学习的遥感图像融合方法。首先将经典图像库中的图像分块作为训练样本,对其进行K均值聚类,根据聚类结果适度裁减数量较多且相似度较高的图像块,减少训练样本个数。接着对裁减后的训练样本进行训练,得到通用性字典,并标记出相似字典原子和较少使用的字典原子。然后用与原稀疏模型差异最大的全色图像块规范化后替换相似字典原子和较少使用的字典原子,得到自适应字典。使用自适应字典对多光谱图像经IHS变换后获取的亮度分量和源全色图像进行稀疏表示,把每一个图像块稀疏系数中的模极大值系数分离,得到极大值稀疏系数,将剩下的稀疏系数称为剩余稀疏系数。针对极大值稀疏系数和剩余稀疏系数分别选择不同的融合规则进行融合,以保留更多的光谱信息和空间细节信息,最后进行IHS逆变换获得融合图像。实验结果表明,与传统方法相比所提方法得到的融合图像主观视觉效果较好,且客观评价指标更优。     

Fusion of Multispectral and Panchromatic Images Using a Restoration-Based Method

Many remote-sensing satellites can obtain images in multispectral and panchromatic bands. By fusing low-resolution multispectral and high-resolution panchromatic images, one can obtain high-resolution multispectral images. In this paper, an image fusion algorithm based on image restoration is proposed to combine multispectral and panchromatic images. For remote-sensing satellites, the wavelength of the panchromatic band usually covers the wavelengths of the multispectral bands. This relationship between the two kinds of images is useful for fusion. In our approach, the low-resolution multispectral images are first resampled to the scale of the high-resolution panchromatic image. The relationship between these two kinds of images is then used to restore the resampled multispectral images. That is, the resampled multispectral images are modeled as the noisy blurred versions of the ideal multispectral images, and the high-resolution panchromatic image is modeled as a linear combination of the ideal multispectral images plus the observation noise. The ideal high-resolution multispectral images are then estimated based on the panchromatic and the resampled multispectral images. A closed-form solution of the fused images is derived here. Experiments show that the proposed fusion algorithm works effectively in integrating multispectral and panchromatic images.     

基于Shearlet变换与区域分割的遥感图像融合

结合区域分割理论,提出了一种基于Shearlet变换 的遥感图像融合算法。首先通过色度H-亮度I-饱和度S(HI S) 变换对多光谱图像进行分解,将I分量与全色图像进行Shearlet变换,得到低 频、高频信息图;然后对 低频信息图进行基于灰度的区域分割,两图像的低频部分使用改进的加权融合算法改善融 合图像轮廓模 糊问题,以区域匹配度作为融合规则,高频分量采用区域清晰比作为融合规则,得到更多 的细节信息; 最后通过HIS逆变换得到融合图像。实验结果表明,本文算法 所得融合图像在有效地保持了多光谱图像光谱信息的同时,提高了空间细节信息。     

联合辐射指数的多流融合网络空谱融合方法

结合遥感图像融合的特点,提出一种联合辐射指数的多流融合生成对抗网络的遥感图像融合方法。该方法从初始的多光谱图像和全色图像中按照特定的规则提取特征图,利用生成器子网络分别提炼输入的多源图像,在特征域上叠加特征后通过生成器的主网络进行融合。根据遥感领域中多光谱图像和全色图像在波段上的特性,在判别器中引入调制传递函数(MTF)来判别融合图像的光谱信息和空间结构信息。为评估所提方法的有效性,进行视觉分析,并与其他算法进行客观评价的比较。实验结果表明,该方法在视觉效果和客观评价上优于其他算法。