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。     

PHI高光谱数据和高空间分辨率遥感图像融合技术研究

提出了一种新的高光谱图像融合技术———基于最佳指数准则的高光谱小波包图像融合方法,即首先利用最佳指数选择高光谱的最佳合成波段,得到低分辨率的彩色合成影像,然后采用一种基于区域多特征的小波包融合算法进行融合处理.文中利用上海地区PH I高光谱数据和高分辨率全色航空像片来验证算法的有效性,实验结果表明该方法可有效的实现高光谱数据和高空间分辨率遥感图像的融合处理.     

最小体积约束的高光谱图像分辨率增强算法

针对现有的高光谱多光谱图像融合算法解空间较大、未考虑高光谱数据的物理意义以及存在局部最优的问题,提出了一种基于单形体最小体积约束的耦合非负矩阵分解的高光谱与多光谱图像融合算法(MVC-CNMF)。该算法在混合像元解混的过程中,考虑图像的物理意义,加入了端元单形体最小体积约束。由仿真结果可以看出,该算法能有效地克服现有融合算法中的缺陷,实现了高光谱与多光谱图像的端元与丰度的精确匹配,获得高空间分辨率的融合图像,尤其适用于端元数目较多的高光谱图像。     

基于小波变换的加权图像融合方法

提出了一种基于小波变换的多光谱图像与高空间分辨率图像融合方法。该方法通过局部方差准则利用加权平均将高空间分辨率图像和多光谱图像经小波分解的低频分量进行融合,然后将融合的低频分量和高空间分辨率图像的细节分量结合进行小波反演变换得到融合图像。通过和WT方法的融合结果进行对比评价,表明了该方法在提高多光谱图像的空间细节表现能力和保持光谱信息上都有很好的效果。     

基于全局结构和自相似性约束的高光谱多光谱图像融合

光谱信息丰富的高光谱图像被广泛应用于航海、军事、农业等领域,但其空间结构信息较为匮乏、图像空间分辨率较低。鉴于此,提出了一种基于耦合稀疏表示策略的高光谱和多光谱图像融合方法。该策略首先将高光谱图像进行光谱学习得到完备字典,其次把多光谱图像的全局结构和光谱自相似性作为约束条件,实现空间结构信息和光谱信息的充分利用,最后进行全局凸优化求解得到高质量融合图像。通过开展非盲融合及盲融合实验,进一步验证上述算法对于高光谱图像重建空间分辨率的提升效果。实验结果表明,本算法的峰值信噪比(PSNR)、全局相对误差(ERGAS)、均方根误差(RMSE)的值分别为46.78 dB、0.77、1.39。相较其他算法而言,基于此算法的融合效果图具有更丰富的纹理细节、重建误差更小。     

基于多特征多分辨率融合的高光谱图像分类

由于数据维数高,利用高光谱数据对地物进行分类,常规方法难以获得令人满意的结果,在基于小波多分辨率融合方法进行特征图像的提取过程中,提出了利用多个空间特征所构成的特征矢量确定多分辨率融合权值的算法,有效地降低了原始图像的数据维并获得了用于后续分类的特征图像．对AVIRIS数据进行的实验表明,利用新方法提取的特征进行分类,获得了高于传统方法确定融合权值的结果。     

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．     

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。     

自适应多尺度几何分析的全色和多光谱图像融合方法研究

为了利用全色和多光谱图像融合得到一幅空间分辨率较高和光谱信息丰富的遥感图像.结合窗口空间频率绝对值最大原则的高频条带波系数融合规则,提出一种基于自适应多尺度几何分析变换的融合方法.利用Landsat-7数据进行试验,得到一幅空间分辨率和光谱信息都较好的融合图像.和轮廓波方法、IHS、小波变换方法进行比较,本方法提高融合图像的质量,图像的边缘细节更明显清晰.     

一种图像融合新算法

将小波的多分辨分解、进化策略与IHS变换有机地结合起来,提出了一种多光谱与高分辨率图像融合的新算法。该方法首先依据高分辨率图像经小波分解得到的各小波面,进行区域划分,再采用分区域加边缘有效因子的融合思想,使得融合图像最大限度地保留了多光谱图像的光谱信息和高分辨率图像的空间分辨率。文中给出了该方法的融合结果,并与IHS法、MWD法进行了比较,证明了该图像融合方法的有效性。     

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.     

改进的PCNN模型在多光谱与全色图像融合中的应用研究

介绍了PCNN模型原理,提出了基于双通道自适应的PCNN多光谱与全色图像融合算法。该算法首先将RGB空间的多光谱图像转换为HSV彩色空间,然后将HSV彩色空间中的非彩色通道(V通道)的灰度像素值和全色图像的像素灰度值分别作为PCNN-1及PCNN-2的神经元输入,利用方向性信息作为自适应链接强度系数,对非彩色通道图像和全色图像进行自适应分解,再将点火时间序列送入判决因子得到新的非彩色通道图像,最后将原多光谱图像的H通道分量、S通道分量及新的V通道分量经HSV空间逆变换获得最终的融合图像。实验结果表明,该算法不仅解决了链接强度系数自动设置的问题,而且充分考虑到图像边缘和方向特征的影响,无论在主观视觉效果,还是客观评价标准上均优于IHS、PCA、小波融合等其他图像融合算法,同时降低了计算复杂度。     

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。     

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。     

基于非亚采样Contourlet和SWT的多光谱图像和全色图像的融合算法

该文研究了多尺度几何分析工具非亚采样Contourlet变换(NSCT),提出一种新的全色图像和多光谱图像融合的方法。该方法首先对全色图像和进行过IHS变换的多光谱图像的亮度分量进行NSCT变换,对于二者的低频近似系数再进行平稳小波变换(SWT)并融合,进一步提高融合图像的空间信息量,对于高频细节系数,采用基于局部平均梯度的方法进行融合,经过逆NSCT得到融合图像。实验结果表明,该文提出的方法在保留多光谱图像的光谱信息的同时,增强了融合图像的空间细节表现能力,提高了信息量,并且优于传统的基于IHS变换、小波变换、双树复小波变换及Contourlet变换的融合方法,该方法是有效可行的。     

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.     

基于离散向量小波变换的多光谱图像融合

为了能够更好地把多光谱图像和高分辨率图像的图像信息综合起来,以提高对图像信息的分析和提取能力,在研究了离散向量小波图像分析法之后,本文提出了一种基于离散向量小波变换的像素级图像融合新方法。向量小波作为标量小波的一种扩展具有很多标量小波所没有的优点。向量小波分析能够为图像提供一种比标量小波多分辨分析更加精细的分析方法。利用向量小波将多光谱图像和高分辨率图像进行融合后得到的融合图像,能够很好地将原图像的细节融合在一起。给出了该方法的融合结果,通过与其它融合方法进行主观与客观的评价比较,证明该融合方法可以获得更好的融合效果。