基于Contourlet变换的遥感图像融合

利用Contourlet变换的多尺度、局部化、方向性和各向异性等优点,提出了一种基于Contourlet变换的遥感多光谱与全色波段图像融合新算法。算法首先对多光谱图像进行IHS变换,然后将多光谱的I分量和全色图像进行Contourlet分解,进而在不同子带中进行图像融合,低频采用一种新的基于形态学梯度算子的边缘信息融合算法,高频采用区域标准方差融合并使用形态学进行一致性检测,最后将得到的灰度融合图像进行线性拉伸并替代原来的I分量,进行IHS反变换后得到最终的融合图像。实验结果表明,与传统的图像融合算法相比,该算法能够更有效地融合源图像信息,保持源图像特征。     

基于l αβ空间的多光谱和全色图像融合

提出了一种新的基于lαβ空间的图像融合方法，该方法可以用来对低分辨率的多光谱图像和高分辨率的全色图像进行融合。该方法通过对多光谱图像和全色图像的融合，得到一幅融合后的图像，该融合后的图像集合了多光谱图像的光谱信息和全色图像的空间信息。实验结果表明该方法效果良好，优于传统的以及改进的IHS方法和PCA方法。     

耦合边缘检测与优化的多尺度遥感图像融合法

为了使融合图像在显著提高空间分辨率的同时,最大限度地融入多光谱图像的光谱信息,提出了一种结合Canny算子与非下采样Contourlet变换的粒子群优化的遥感图像融合方法。首先在IHS变换的基础上,利用Canny算子对全色图像进行边缘提取,根据边缘分布特征对全色图像和多光谱图像[I]分量进行边缘特征融合得到边缘加强的全色图像,然后对新的全色图像和多光谱图像[I]分量分别进行非下采样Contourlet变换,并在低频子带采用有选择性的加权求和融合规则,对于高频方向子带先利用粒子群优化算法寻找结构相似度的最优阈值[p],再采用基于区域结构相似度的融合规则,最后经NSCT和IHS逆变换获得融合图像。仿真实验结果表明：提出的算法能很好地兼顾全色图像细节信息的保留和多光谱图像光谱信息的保持。     

非下采样Contourlet变换和脉冲耦合神经网络相结合的遥感图像融合方法

为最优保留多光谱图像光谱信息的同时,最大限度地融入全色图像的高空间信息,该文提出了一种基于非下采样Contourlet(非自适应方向多尺度分析方法)变换和脉冲耦合神经网络相结合的图像融合的方法。根据目标融合区域地物的空间分布特点,将目标融合区域划分为边缘区域和非边缘区域,并对全色图像和多光谱图像I分量在非边缘区域进行空间域融合,融入更多多光谱图像的光谱信息。然后,对多光谱图像I分量和空间域融合后的图像进行非下采样Contourlet变换,在低频子带和高频子带分别采用区域能量和空间频率作为源图像的原始信息,驱动脉冲耦合神经网络以每个像元的点火数作为活跃性测量,对图像进行融合。实验结果表明:该算法在非边缘区很好地保持了多光谱图像的光谱信息,在边缘区融入了更多的全色图像的空间细节信息,提高了融合图像的空间分辨率。     

基于PCA和NSCT的多光谱图像和全色图像的融合

研究了主分量分析（PCA）和非下采样Contourlet变换（NSCT）,提出一种新的多光谱图像和全色图像的融合算法。该方法对多光谱图像进行PCA变换,对所得的第一主分量（PC1）以及全色图像进行NSCT变换。对二者的低频近似系数再次进行PCA变换以寻求多光谱信息和空间信息的平衡;对于高频细节系数,通过结构相似性指标（SSIM）和局部Sobel梯度进行融合,进一步提高空间信息量;经过逆NSCT和逆PCA变换得到融合图像。实验结果表明,提出的方法在增强融合图像空间细节表现能力的同时,尽可能地保留了多光谱图像的光谱信息,优于传统的基于IHS、PCA、小波变换和Contourlet变换的融合方法,是有效可行的。     

Contourlet变换与粒子群优化相耦合的遥感图像融合方法

为有效优化融合图像中多光谱特性的保持和空间信息的保留,提出一种结合Contourlet变换与粒子群优化算法的遥感图像融合方法。通过设定粒子群优化算法的目标适应度函数,使其依赖于融合结果图像的客观评价指标,并自适应地获取低频子带的最优加权系数和高频子带间结构相似度阈值的最优值,从而得到优化的融合图像。首先将全色图像和多光谱图像的亮度I分量分别进行Contourlet变换,根据分解后的低频系数和高频系数不同的特征信息,在低频系数上以信息熵与相对偏差的差值作为目标适应度函数,采用优化算法自适应地寻找最优加权系数进行融合;在高频系数上以结构相似度作为目标适应度函数,搜索结构相似度的最优阈值p,再采用基于区域结构相似度的融合规则进行融合;最后经Contourlet和IHS逆变换得到融合图像。仿真实验结果表明:提出的方法能很好地兼顾多光谱图像光谱信息的保持和全色图像空间信息的保留。     

结合Contourlet和HSI变换的组合优化遥感图像融合方法

针对遥感图像中全色图像与多光谱图像融合问题,提出一种组合优化图像融合方法——COFM.通过HIS变换获取多光谱图像的亮度分量后,采用Contourlet变换对全色图像和多光谱图像的亮度分量进行分解,分别获取其高频和低频子图;对高频子图提取分形特征,采用取最大的融合规则进行融合;对低频子图提取能量特征后采用第二代非支配排序遗传算法选择融合权值;然后使用加权模型对其进行融合.实验结果表明,COFM的融合效果优于传统图像融合方法,能够在提升图像空间分辨率的同时较好地保留光谱信息.     

基于改进Contourlet变换的遥感图像融合算法

针对基于Contourlet变换的遥感融合图像空间分辨率较低的问题,提出了一种基于改进的Contourlet变换(MCT)的遥感图像融合方法。首先,对多光谱图像进行亮度-色调-饱和度(IHS)变换,得到其亮度、色调、饱和度三个分量;其次,取多光谱图像的亮度分量,与直方图匹配后的全色图像进行改进的Contourlet变换,分别获得低频子带系数与高频子带系数;然后,对低频子带系数采用平均法进行融合,对高频子带系数采用新改进的拉普拉斯能量和(NSML)作为融合规则进行融合;最后,把融合结果作为多光谱图像的亮度分量,通过IHS逆变换得到融合的遥感图像。将所提方法与基于主成分分析(PCA)和Shearlet的方法、基于PCA与小波的方法以及基于非下采样Contourlet变换(NSCT)的方法相比,所提方法在清晰度评价指标平均梯度上分别提高了7.3%、6.9%和3.9%。实验结果表明,所提方法提高了Contourlet变换的频率局部化特性和分解系数利用率,在保持多光谱信息的基础上,有效地提高了遥感融合图像的空间分辨率。     

基于边缘分割的多光谱图像融合方法

对于高分辨率的全色图像与低分辨率的多光谱图像,通常采用传统的IHS方法进行融合。这种融合方法能很好地提高低分辨率图像的清晰度,但却容易扭曲原始的光谱特性,产生光谱退化现象。针对这一问题,本文采用高分辨率与多光谱图像的边缘分割信息对I分量进行调制,使新生成的I分量保持原始的光谱特性。通过融合实验结果表明,这种方法比传统的IHS方法有效地改善了融合图像光谱失真的现象。     

一种基于特征量积的遥感图像融合方法

提出了一种基于特征量积的遥感图像融合方法。以目前卫星遥感领域最常见的传感器图像、多光谱图像和全色图像为例,首先对多光谱图像作IHS变换,并对全色图像和多光谱图像的亮度分量I进行小波分解,得到不同分辨率下的小波系数特征,然后根据特征量积判决准则对多光谱图像的I分量与全色图像进行特征融合,并对高频域融合规则进行一致性检测,进而用融合结果替代多光谱图像的亮度分量I,最后,作IHS反变换得到融合图像。实验结果表明,融合图像既显著地融入了高空间分辨率图像的细节信息,又有效地保留了多光谱图像的光谱信息,同时信息丰富程度增加,从而使融合图像在保持光谱信息和提高空间分辨率两个方面的综合性能达到很好的平衡。     

基于NSCT的遥感图像模糊推理融合算法

针对遥感图像影像分辨率低的问题,提出了一种新的基于非下采样Contourlet变换的图像融合算法.该算法首先通过IHS变换对多光谱图像进行RGB-IHS颜色空间转换,然后利用非下采样Contourlet变换和模糊推理加权融合规则将强度分量与全色图像进行融合,最后用拉伸后的灰度融合图像替换原来的强度分量,并通过IHS逆变换得到最终的融合网像.实验结果表明,该方法在抑制光谱信息扭曲和提高图像清晰度等客观评价参数上均优于其他多分辨率分析方法,且克服了传统融合方法中存在的融合图像模糊、抗噪能力差的缺点.     

非下采样Contourlet变换耦合区域信息特征的遥感图像融合算法

当前遥感图像融合算法主要是通过图像的能量信息来完成低频系数的融合,忽略了图像的光谱信息特征,导致融合图像中存在光谱扭曲等不足。设计基于非下采样Contourlet变换与区域信息特征的遥感图像融合算法。引入HSV(Hue,Saturation,Value)变换,从多光谱图像中提取亮度分量。采用非下采样Contourlet变换,对全色图像与多光谱图像的亮度分量进行分解,获取图像的低频系数与高频系数。联合低频系数的区域能量以及信息熵特征,构造低频系数的融合模型,完成低频信息的融合。通过高频系数的区域方差相似度,建立高频系数融合规则,对高频系数完成融合。通过非下采样Contourlet逆变换与HSV逆变换,获取融合图像。实验结果表明,与当前遥感图像融合方法相比,该算法的融合图像具有更好的光谱与空间特性。     

应用引导滤波器和成像系统特性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的质量,提出一种应用引导滤波器和成像系统特性的多光谱与全色图像融合算法。该算法采用引导滤波器建立降质全色图像与多光谱图像的关系,进而利用这种关系对多光谱图像进行插值;再对待融合的多光谱和全色图像进行区域划分和NSCT变换,然后结合LCCS、FOCC和图像成像系统特征对图像高频系数进行区域融合,最后进行逆NSCT变换得到融合图像。实验数值表明,该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,提高了多光谱图像的融合效果。     

遥感图像融合的非采样Contourlet变换方法

有效地融合高分辨率全色遥感图像(PAN)和低分辨率多光谱图像(MS),均衡融合结果中的空间细节信息和光谱信息两项特征指标,是多源遥感图像融合技术的难点。为了提高融合后图像的质量,提出了一种基于非采样Contourlet变换(NSCT)的融合方法。由于"非采样Contourlet变换"采用非采样滤波器组实现,具有移不变、高方向性和各向异性的特点,能够较好地弥补"采样的Contourlet变换(CT)"的缺陷,并且解决了小波变换方向性差的问题。实验中,以Landsat TM5图像和SPOT图像进行了算法的验证,并针对传统的直接替换、绝对值选大和局部方差选大等多分辨率融合算法与离散小波变换(DWT)及"采样的Contourlet变换"进行了对比分析,结果表明,本文方法在提高空间信息的同时,可以较好地保持原始多光谱图像中的光谱信息,弥补了"采样的Contourlet变换"在遥感图像融合应用中会导致严重的色彩畸变的缺陷。从而证明了NSCT在遥感图像融合领域是一种有效的多分辨率分解策略,可以被成功的应用到遥感图像融合应用中。     

基于NSCT和自适应PCNN的遥感图像融合方法

以全色和多光谱遥感图像为研究对象,提出一种基于非下采样Contourlet变换(NSCT)和自适应脉冲耦合神经网络(PC-NN)的遥感图像融合方法;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,得到低频子带系数和各带通子带系数;其次对低频子带系数采取一种基于边缘的方法以得到融合图像的低频子带系数;然后采用以各带通子带系数的梯度作为PCNN的链接强度β的PCNN图像融合方法来确定融合图像的各带通子带系数;最后经过NSCT逆变换和IHS逆变换得到融合图像;实验结果表明,此方法更好地保留了原遥感图像中的有用信息,并提高了融合图像的质量。     

基于ιαβ空间的多光谱和全色图像融合

提出了一种新的基于ιαβ空间的图像融合方法,该方法可以用来对低分辨率的多光谱图像和高分辨率的全色图像进行融合.该方法通过对多光谱图像和全色图像的融合,得到一幅融合后的图像,该融合后的图像集合了多光谱图像的光谱信息和全色图像的空间信息.实验结果表明该方法效果良好,优于传统的以及改进的IHS方法和PCA方法.     

基于2DPCA-NSCT变换的多光谱与全色图像融合

鉴于应用单一主成分分析(PCA)或非下采样Contourlet(NSCT)变换进行多光谱和全色图像融合存在的问题,提出了一种2DPCA-NSCT变换图像融合算法.首先对多光谱图像各波段进行二维PCA变换,视其主成分为信号而少量非主成分为噪声予以忽略;然后对全色图像和第一主成分做NSCT分解,在频域对近似分量和多方向高频分量按不同的融合规则融合;最后通过NSCT反变换得到融合图像.实验结果表明,所提出的融合算法在保持PCA变换良好的空间分辨率的同时改善了其光谱失真的问题.     

基于比值变换的全色与多光谱图像高保真融合方法

随着遥感技术的快速发展,越来越多的成像卫星可采集同时相的全色和多光谱图像。通常,多光谱图像的分辨率低于全色图像,但实际应用中人们更迫切需要提升多光谱图像的分辨率。当前,研究人员已提出了大量的图像融合方法来解决这个问题,但依然存在光谱失真、细节模糊等问题。此外,真实遥感图像的尺寸较大,现有融合方法难以满足实际应用的高时效要求。为此,提出了基于比值变换的全色与多光谱图像高保真融合方法。根据全色与多光谱图像分辨率之比,该方法对全色图像先下采样,再上采样,生成全色降质图像;同时,对多光谱图像进行上采样,得到多光谱降质图像;然后,计算全色与其降质图像的比值,将多光谱降质图像乘以该比值生成融合图像。实验表明,本方法的保真效果好,性能优于对比方法。     

基于非下采样Contourlet系数局部特征的遥感图像融合方法

根据多光谱图像和全色图像非下采样Contourlet变换(NSCT)后低频子带和高频方向子带不同的融合目的,提出了一种基于NSCT系数局部特征的遥感图像融合方法。首先将全色图像和多光谱图像的I分量进行NSCT变换,在低频子带采用有选择的加权求和规则,对于高频方向子带系数,在最高分解层上,采用高频方向子带系数绝对值较大的算子,而在其它的分解层,根据高频方向子带系数的区域方差,比较一定区域内各个系数区域方差的大小,采用有选择的融合方法,然后对融合的高频方向子带系数进行一致性检验。实验表明:融合图像在最大限度保持源图像光谱信息的同时,其清晰度较其它的融合方法得到了较大的提高。     

基于改进NSCT和IHS变换的遥感影像融合方法

目的 为了增强多光谱和全色影像融合质量,提出基于脉冲耦合神经网络（PCNN）的非下采样Contoulet变换（NSCT）和IHS变换相结合的融合方法。方法 先对多光谱图像进行IHS变换提取亮度I分量,采用主成分分析增强I分量得到新的I+分量;然后通过NSCT变换分别对I+分量和全色图像进行分解,并采用边缘梯度信息激励的PCNN得到融合图像的低频和高频分量;最后进行NSCT逆变换、IHS逆变换得到融合图像。结果 利用资源一号02C卫星数据进行实验,结果表明该算法在保留光谱信息的同时提高了图像空间分辨率,获得了较好的融合效果。结论 结合NSCT和IHS变换的融合方法在视觉效果和客观评价指标上都优于常用的图像融合方法。