基于改进的IHS、PCA和小波变换的遥感图像融合算法

文章提出了基于改进的IHS、PCA和小波变换的遥感图像融合算法,提高融合图像的空间分辨率和光谱分辨率,首先对多光谱图像进行PCA变换,使其维度降低,减少信息损失,将原始图像数据中有效的主要信息用主成分PC1、PC2、PC3表示.接着对主成分进行IHS变换得到I、H、S分量,之后将强度分量I与全色图像进行直方图优化求解得到newPAN,最后对newPAN和强度分量I进行小波分解.利用PCA对多光谱图像操作后再进行IHS变换,弥补了传统IHS算法只能处理三个波段多光谱图像的缺陷,增加了处理的波段数,而且PCA融合算法的光谱保持度较高,该算法将IHS、PCA、小波变换三种融合算法相结合,利用各个算法的优势,最大程度地减少替换成分相关性不高造成的光谱扭曲,克服小波变换融合过程中产生的细节信息畸变问题.     

SAR图像的MMSE降斑算法研究

合成孔径雷达(SAR)图像由于相干成像方式产生斑点,严重干扰人们对图像的解译。所提系统总结了基于最小均方误差(MMSE)准则的SAR图像降斑算法,包括Lee滤波、Kuan滤波和Frost滤波,分析了它们在斑点抑制和边缘保持两方面的特性。仿真图像和真实SAR图像的降斑实验表明,Frost滤波算法同时考虑滑动窗内的统计特性和结构信息,因此优于其它滤波算法。     

SAR与SPOT数据融合方法研究

随着多空间分辨率、多光谱分辨率、多传感器遥感数据日益增多,数据融合技术已经在地学领域得到广泛应用。以SAR和SPOT多光谱影像为数据源,通过几何校正、辐射定标、噪声去除等预处理,采用PCA、IHS、BT、HPF以及WT融合方法进行融合试验,选取标准差、信息熵以及相关系数对融合结果进行图像质量评价。结果表明：基于结构信息变换的HPF和WT方法,纹理结构信息保持较好,线性地物特征尤为突出;基于统计信息变换的PCA方法,不仅能较好保持多光谱信息,而且也保持了SAR影像纹理结构信息,信息熵指数最大;基于彩色变换的IHS和BT方法,虽然视觉效果较理想,但是色彩及光谱失真现象严重,信息熵值最小。      

基于小波变换理论的影像融合及评价

研究了基于MALLAT小波变换与静态小波变换(SWT)改进的IHS影像融合方案,并与标准IHS,BROVEY,PCA融合算法进行对比,分析了各种融合结果的优缺点。采用信息熵,标准差指标对信息量进行比较。选择平均值,相关系数,标准偏差指数进行融合影像光谱特征评价。针对ETM 全色波段与多光谱波段进行实验分析,结果表明小波变换融合算法总体优于传统融合算法,并能较好的保持光谱特性,但两种不同的离散小波变换方法改进的融合效果各有优缺点。     

一种基于结构相似度的IHS变换融合算法

由于IHS色彩空间表现的颜色更加符合人眼的视觉规律,因此,IHS变换在遥感影像融合中被广泛应用。针对传统的IHS变换融合算法进行融合实验时有较大的色彩畸变问题,提出了一种基于结构相似度（Strucral Similarity SSIM）的IHS变换融合算法。对影像进行IHS变换之后,计算原始多光谱影像I分量与全色波段影像的SSIM矩阵,并由该SSIM矩阵确定对应不同区域的新的亮度分量I。实验结果表明,该算法在增强影像空间分辨率的同时,能很好地保持其光谱特征。     

基于滤波的SAR影像去噪方法分析

根据SAR(Synthetic Aperture Radar)影像相干噪声的特点,对现在广泛应用的各种抑制噪声的滤波方法如均值滤波、Frost滤波、增强型Lee滤波、Lee滤波、中值滤波等进行分析,并提出适合本研究区影像的基于小波变换的分量滤波处理去噪方法,利用均值、标准差、平滑指数、PM值、信息熵和平均梯度等评价指标对各种滤波去噪后的影像质量进行评价,并对去噪效果进行对比分析,证明本文所采用的滤波方法对SAR影像噪声有很好的抑制作用,并且较好的保存了图像纹理信息。     

一种基于小波包变换的遥感影像融合方法

针对多光谱遥感影像和全色遥感影像,提出了一种基于小波包变换的遥感影像融合方法。新方法首先对多光谱遥感影像进行PCA变换;其次对多光谱遥感影像的第一主分量和全色遥感影像进行小波包变换;然后保留多光谱影像第一主分量的低频近似分量,融合它们的高频细节分量;最后,做小波包反变换,得到新的多光谱遥感影像第一主分量,再做PCA反变换,得到新的多光谱遥感影像。与PCA变换融合方法、IHS变换融合方法和小波变换融合方法等方法在主观视觉效果分析和客观统计参数两方面做了比较,新方法是有效的,不仅较大地增强了结果影像的空间细节表现能力,而且很好地保留了多光谱影像的光谱信息。     

一种改进的RS图像融合方法用于土地利用调查

常用的遥感图像融合的方法如IHS变换法在实施图像融合时,会产生色彩扭曲现象,本文探讨了一种新的光谱保持型的高通滤波融合算法(HPFF融合法)。HPFF融合法先对参与融合的全色波段进行高通滤波,尔后将滤波后的全色波段替换多光谱经IHS正变换后的强度分量,再进行IHS逆变换便得到融合图像。HPFF融合法的光谱保持性能优于IHS变换法,HPFF融合后的图像的色彩与TM影像相近,HPFF融合后图像的分类精度高于IHS融合后的图像,HPFF融合法是一种能较好地保持光谱特性的融合方法。     

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。     

基于IHS变换与小波变换的图像融合

提出一种将IHS变换和小波变换相结合的图像融合算法,适用于多光谱图像和高分辨率图像的融合.算法首先对多光谱图像进行IHS变换,之后利用变换后得到的强度分量和高分辨图像具有较强的相关性的特点,在小波变换域进行图像融合,得到了同时具有较好的空间分辨率和光谱信息的融合图像.实验对比数据表明该方法具有较好的融合效果,融合图像优于传统的IHS变换法和传统小波变换方法.     

基于形态Haar小波的SAR图像斑点噪声抑制方法

针对现有相干斑抑制算法不能在去除斑点噪声和保持图像边缘、细节信息之间做到很好的折中,提出了一种新的基于形态Haar小波变换的合成孔径雷达(SAR)图像斑点噪声抑制方法。该方法首先对SAR图像进行二维形态Haar小波分解,图像的边缘、细节和纹理信息在低频子带中得到了更好的保留,噪声主要分布在高频子带;然后,根据各高频子带噪声的特点,分别对高频子带进行均值和中值滤波达到去除斑点噪声的目的;最后,再对低频子带和处理后的高频子带进行形态Haar小波精确重构得到去斑图像。实验证明:该算法不仅大大改善了原始SAR图像的画面质量,同时很好地保持了原始SAR图像的纹理特性和细节信息;该算法去斑性能指标总体优于传统的Lee滤波、Frost滤波、Kuan滤波和小波软阈值法。     

沿海牡蛎养殖的WorldView-2影像融合方法评价

针对沿海牡蛎养殖模式的特点,使用WorldView-2影像为数据源,以浙江省象山港牡蛎养殖区为研究区,采用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)、GS(Gram-Schmidt)变换、NNDiffuse Pan Sharpening、Brovey变换、小波变换(Wavelet Transform)5种融合方法对多光谱和全色影像数据进行融合,选用均值、标准差、信息熵、平均梯度、相关系数和光谱扭曲程度6种客观评价指标,对5种融合结果进行主观定性和客观定量的评价与分析。结果表明:整体上,经PCA方法融合后的遥感影像在保持空间纹理细节信息的同时,光谱信息保持较好,是WorldView-2影像进行沿海牡蛎养殖遥感应用时最适合的融合方法;GS融合效果仅次于PCA;而NNDiffuse Pan Sharpening、Wavelet变换和Brovey变换均不适合浮筏识别与提取。     

两种高保真遥感影像融合方法比较

遥感影像融合有着广泛的应用前景。定量遥感不仅要求影像融合提高空间分辨率，更重要的是保持影像光谱信息，减少失真。为了使人们对不同遥感影像融合方法优缺点有一概略了解，首先详细介绍了两种新的高保真融合算法(基于亮度调节的平滑滤波和Gram-Schmidt变换)的原理和方法；然后以城区IKONOS影像为数据源，通过目视判别、定量统计参数和图形法3种方法对两种融合算法进行了比较，并与传统的融合算法IHS变换和PC变换进行了对比。结果表明，4种融合算法的空间效果是相似的，但从对光谱信息的保真来看，PC变换和IHS变换都较差，基于亮度调节的平滑滤波保真效果最好，Gram-Schmidt变换次之，但Gram-Schmidt变换保真效果已比PC变换和IHS变换有了较大的提高。     

SPOT5全色波段与ASTER多光谱影像融合方法的比较研究

多源遥感影像数据融合可以将不同来源数据包含的优势信息重构为新的信息载体,进而为解 决实际问题提供更丰富的信息。与TM,CBERS-1等影像数据相比,ASTER多光谱影像在短波红外波段具有更强的优势,因此将其与SPOT5全色波段进行融合可为解决实际问题提供更多的细微信息。本文选取主成分分析变换（Principal component analysis,PC A）、比值变换（Brovey）、格兰姆-施密特变换（Gram-Schmidt,GS）和小波变换4种融合方法进行对比研究,实验结果表明PCA变换和GS变换适用于这两种影像融合。     

基于亮度平滑滤波调节(SFIM)的SPOT5影像融合

遥感影像融合不仅要求提高原多光谱影像的空间分辨率,更重要的是保留影像的光谱信息,减少失真。为分析SFIM算法融合SPOT-5影像的光谱保真效果,首先采用IHS、小波和SFIM算法对SPOT-5的全色影像和多光谱影像进行融合,生成新的高分辨率多光谱影像。然后采用均值、相关系数、熵、标准差、梯度五个指标对SFIM不同滤波窗口的融合结果评价;最后采用以上定量评价指标对不同方法的融合结果进行分析评价。结果表明:和传统的IHS、小波融合方法相比,SFIM融合不仅提高了影像的空间分辨率和清晰度,而且较好地保持了原多光谱影像的光谱特征。     

一种改进PCA与IHS融合的高光谱图像异常检测算法

高光谱图像空间分辨率不足容易导致异常检测虚警率过高,针对此提出了一种新的异常检测算法。算法首先利用主成分分析PCA对低分辨率高光谱图像进行主成分提取,然后对所提取的主成分和高分辨率图像分别进行IHS变换,分别得到各自的强度分量。运用IHS变换的可逆性,将高光谱数据新的强度分量与原色度分量H和饱和度分量S进行IHS逆变换,得到空间信息增强的高光谱图像数据,最后使用改进的KwRX算法对空间信息增强的高光谱图像数据进行异常检测。仿真实验表明,与KRX算法、PCA-KRX算法相比,本算法在检测目标像素数和虚警个数上都有较大的改善,说明了本算法的的有效性和可行性。     

城市绿地信息提取中高分辨率卫星影像融合方法研究

针对城市绿地信息提取时不同影像融合方法缺少系统性研究的问题,本文以国产高分一号、WorldView-2卫星影像的数据为例,借助GS变换、PCA变换以及HIS变换3种方法,融合高分辨率卫星影像,并从融合质量及城市绿地信息提取精度等方面评价了影像融合方法的可行性。研究结果表明,在3种影像融合方法中,GS融合的效果最好;且用于城市绿地信息提取时,GS和PCA能够获得高精度的卫星影像,对影像分类精度的提高效果最为明显,充分满足了城市绿地信息提取的应用需求。     

改进NSCT和IHS变换相结合的遥感影像融合

目的 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。     

一种Curvelet变换和IHS变换相结合的遥感图像融合方法

根据图像处理中所用的不同数学模型的特点,提出了一种Curvelet变换和IHS变换相结合的遥感图像融合方法。首先对多光谱图像进行IHS变换,然后利用Curvelet变换对I分量和高分辨率图像进行融合,最后进行IHS逆变换,得到融合结果图像。结果表明,该方法在保持源数据光谱特性方面优势突出,其融合结果可以应用于以光谱分析为主的领域。     

基于IHS变换与小波变换的遥感图像融合

针对多光谱图像与全色图像的融合，本文提出了一种基于IHS变换和小波变换的遥感图像融合方法。新方法首先对多光谱图像作IHS变换，得到亮度I，色度H，饱和度S三个分量；其次，利用小波变换融合方法融合多光谱图像的亮度分量与全色图像，并用融合后的图像替代多光谱图像的亮度分量；最后，作IHS反变换得到新的多光谱图像。主观视觉效果分析和客观统计参数评价分析表明，新方法的性能优于IHS变换融合方法、小波变换融合方法和PCA变换融合方法，不仅较大地增强了融合图像的空间细节表现能力，而且很好地保留了多光谱图像的光谱信息。