基于小波变换的影像融合在动态监测中的应用

基于小波变换的遥感影像融合是一种重要的图像信息增强方法，提出了将其应用于土地利用遥感动态监测，以自动探测土地利用发生变化的区域。方法是将某时相的多光谱影像进行主成分变换，用其第一主成分与另一时相的多光谱影像进行数据融合，融合规则是对两时相影像的小波系数进行加权平均法计算。经室内资料检核和野外验证发现，得到的变化信息的噪声小图斑较少，结果精度能满足实际应用需要。     

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。     

小波和傅立叶变换在图像变化检测上的应用比较

小波分析和傅立叶分析被广泛地应用于图像处理的各个领域,它们也能被应用于遥感影像土地利用变化检测。对两个时相多光谱影像的各波段或各主成分进行小波变换或傅立叶变换,然后对变换后得到的系数求差,最后对差值进行小波逆变换或傅立叶逆变换,得到的结果图像中,那些有变化地区的亮度会比没有变化地区的亮度高出很多。文中,分别利用小波变换和傅立叶变换两种方法对相同的两时相多光谱影像进行变化检测,发现小波变换结果好于傅立叶变换。     

ASTER多光谱影像与资源二号全色影像融合研究

随着遥感获取数据手段的日益增多,遥感影像的融合技术备受关注。针对ASTER多光谱影像光谱信息丰富、分辨率小,资源二号全色影像分辨率高、纹理信息丰富的特点,以安徽省马鞍山市当涂县的ASTER多光谱影像与资源二号全色影像为例,分别采用基于主成分分析、小波变换以及主成分分析与小波变换相结合的3种融合方法进行融合实验,并对融合后的影像进行对比,探讨 ASTER多光谱影像与资源二号全色影像融合的方法和效果。结果表明:采用主成分分析与小波变换相结合的方法对两幅影像融合的效果最好,极大地改善了两种单一方法的缺点,提高了原始影像的目视效果和光谱信息,从而为区域研究提供了更精确的数据资料。     

基于主成分变换的动态监测变化信息自动发现

主成分变换法在对多波段遥感影像处理过程中具有降维、压缩、影像增强的作用,也可利用其对多时相数据进行处理以自动发现精度不错的土地利用变化信息。结合主成分变换原理和不同的数据处理过程,可以用不同的方式实现土地利用变化信息的自动发现。在对已有方法进行总结分析的基础上,提出了两次主成分变换法进行变化信息自动监测,经验证,该方法在去除影像噪声对监测结果的影响方面具有很好的效果。     

一种自适应的基于局部小波系数特征的遥感图像融合方法

光谱保持和高分辨率保留是影像融合的两个重要问题。本文提出了一种自适应的基于局部小波系数特征的遥感影像融合方法。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小波多分辨率分析,而后对分解得到的近似分量以及各层各方向的细节分量利用移动模板逐一提取对应的小波系数矩阵的局部特征,采用本文提出的自适应融合准则在小波域进行影像融合,最后通过小波逆变换得到新的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TM多光谱图像和SPOT全色图像数据进行融合实验,利用标准差、熵,光谱扭曲度等5个重要评价指标对融合效果进行数理分析。其实验融合图像的目视效果和统计指标均优于IHS融和方法和小波融合方法。     

对称分数B样条小波的PCA图像融合

有良好逼近能力的对称分数B样条小波,在刻画图像纹理方面优于传统小波,为图像融合提供了有利条件。将其与PCA（Principal Component Analysis）变换相结合之后对高分辨率全色图像和低分辨率多光谱图像进行融合,提出了一种新的图像融合算法。对两幅源图像应用PCA变换,得到的两个第一主分量分别进行对称分数B样条小波变换,再对产生的两组高、低频小波系数采取不同的规则进行融合,生成两组新的高、低频系数,对其进行小波反变换得到新的第一主分量,与多光谱图像的其他主分量进行PCA反变换,得到最终的融合图像。实验结果表明,该方法使融合图像既提高了分辨率又保留了丰富的光谱信息。     

基于Contourlet变换的遥感影像融合算法

针对目前最新发展的Contourlet变换能比小波变换更适合于进行多尺度边缘增强处理的特点，本文提出了一种新的基于Contourlet变换的用于融合遥感全色和多光谱影像的算法，分别对应于Contourlet变换后得到的低频和高频分量系数，结合小波变换采用了不同的融合规则．实验结果表明本文提出的融合算法能在保留多光谱影像光谱信息的同时增强了融合图像的空间细节表现能力和信息量，该算法是有效可行的．     

一种新的基于主分量变换与小波变换的图像融合方法

为了更好地进行不同分辨率图像的融合,提出了一种基于主分量变换与小波变换结合的多光谱图像与高分辨率图像融合方法。该新方法首先对多光谱图像进行主分量变换;然后分别对其第1主分量与高分辨率图像进行小波变换,并采用成像强度对比法有效地将经小波分解的高分辨率图像的低频分量信息融合到经小波分解的多光谱图像的第1主分量的低频分量中;最后,通过将小波融合结果作为多光谱图像的第1主分量再做逆主分量变换来得到最终的融合图像。实验结果分析表明,该新方法使融合图像在较好地保留光谱信息的同时,空间细节信息也得到了增强,比典型的IHS变换、主分量变换及小波变换融合方法具有更好的融合效果。     

高速铁路沿线土地利用/覆盖变化检测方法研究

为开展高速铁路沿线土地利用/覆盖的快速变化检测工作,本文首先对两期高分辨率遥感影像进行主成分分析得到两期影像的第一主成分量,再用GIS矢量数据分割两期第一主成分量得到影像对象层,构造对象的灰度均值向量特征,最后利用最大类间方差阈值分割算法(Otsu法),自动提取变化类与未变化类。为验证该方法在高速铁路沿线土地利用/覆盖变化检测应用中的有效性,本文对2009年与2012年武广高铁武江特大桥沿线的GeoEye影像(分辨率1.6m)进行了变化检测验证性实验,得到变化检测结果的精度能够达到84.7579%,仅耗时5s。在此基础上将该方法应用于2009年与2010年石武客专郑州东站段WorldView-2影像(分辨率2.0m)的变化检测中,得到的变化检测结果精度为88.6953%,耗时86s。可见,该方法在检测高速铁路沿线土地利用/覆盖变化中具有较高的可靠性和效率,对更新高速铁路数据库具有一定的使用价值。     

基于改进小波变换的农村集体土地测绘图像高分辨率自适应重建方法

为提高农村集体土地测绘图像的分辨率,改进在重建图像的过程中发生的灰度偏移的情况,研究了基于改进小波变换的农村集体土地测绘图像高分辨率自适应重建方法。采集农村集体土地测绘图像,对差值处理后的测绘图像进行Haar小波变换,高分辨率重建测绘图像,校正图像灰度化偏移的同时保证重建测绘图像的质量;采用基于贝叶斯估计的自适应小波去噪方法,去除重建测绘图像噪声,使重建的高分辨率测绘图像更清晰。实验结果表明：PSNR值接近30dm,SSIM值接近1;不同噪声方差下,PSNR值最高。提高了重建测绘图像的清晰度和分辨率,得到高分辨率的农村集体土地测绘图像。     

一种新的区域复制图像篡改盲检测技术

提出了一种新的图像盲检测技术,该技术先对图像进行两次分块得到两个子块集,分别对这两个子块集中的子块进行小波变换,将最大变换尺度的小波近似系数以向量形式表示各子块,一个子块集组成一个矩阵,利用主成分分析方法(PCA)对这两个特征矩阵进行二次特征提取,利用Pearson相关系数法对二次提取后的子块特征进行篡改检测,标记出篡改块。实验结果表明,该技术在降低运算复杂度的基础上,不仅能较好地检测进行了多处复制粘贴篡改的图像,且在抗高斯模糊、JPEG有损压缩和噪声方面都有较强的鲁棒性,尤其在篡改图像经过滤波和加性噪声混合严重干扰后,仍能检测出大部分篡改区域。     

A wavelet transform method to merge Landsat TM and SPOT panchromatic data

To take advantage of the high spectral resolution of Landsat TM images and the high spatial resolution of SPOT panchromatic images (SPOT PAN), we present a wavelet transform method to merge the two data types. In a pyramidal fashion, each TM reflective band or SPOT PAN image was decomposed into an orthogonal wavelet representation at a given coarser resolution, which consisted of a low frequency approximation image and a set of high frequency, spatially-oriented detail images. Band-by-band, the merged images were derived by performing an inverse wavelet transform using the approximation image from each TM band and detail images from SPOT PAN. The spectral and spatial features of the merged results of the wavelet methods were compared quantitatively with those of intensity-hue-saturation (IHS), principal component analysis (PCA), and the Brovey transform. It was found that multisensor data merging is a trade-off between the spectral information from a low spatial-high spectral resolution sensor and the spatial structure from a high spatial-low spectral resolution sensor. With the wavelet merging method, it is easy to control this trade-off. Experiments showed that the simultaneous best spectral and spatial quality can only be achieved with wavelet transform methods, compared with the three other approaches examined.     

基于曲波变换的红外/可见光图像融合

和小波变换相比较,曲波变换能更好地表示图像的边缘信息.在此基础上给出了一种基于曲波变换的图像融合方法,并将其应用于红外和可见光图像融合.首先,对红外图像和可见光图像分别进行曲波变换,得到两幅图像的低频分量和不同尺度的高频分量.在对源图像的各分量融合时,对低频分量采用平均加权进行融合.对高频分量采用取绝对值较大的方法进行融合,得到融合后的低频分量和不同尺度的高频分量,最后对这些融合后的分量进行重构,得到融合图像.仿真结果表明:和基于小波变换的融合算法相比较,该算法较好地保留了源图像的细节信息,提高了融合的效果.     

基于小波变换的抗退化混沌图像加密算法

针对图像加密普遍存在高复杂度和安全性差的问题,结合抗退化混沌系统和小波变换,设计一种图像加密算法。利用Lorenz混沌系统,进行抗退化处理,生成混沌序列;使用小波变换,通过混沌序列对各子带系数进行置乱处理,同时对低频子带系数做扩散处理,小波逆变换后得到初始加密图像;对初始加密图像进行像素值的扩散和像素间耦合加密得到最终加密图像。仿真结果表明,该算法的密钥空间大,密钥敏感性强,可以抵抗各种攻击,具有较高的安全性和实用性。     

基于BM3D预处理的纹理光照不变特征提取算法

为消除光照变化对图像结构信息的影响,提出基于三维块匹配（BM3D）预处理的纹理光照不变特征提取算法。基于BM3D算法的良好降噪特性,该方法首先对图像各颜色通道采用BM3D降噪,利用小波变换得到各颜色通道对数域的低频和高频分量,然后对低、高频分量分别运用小波降噪和Bayes-Shrink算法降噪,并构造光照不变量,最后采用主成分分析(PCA)降低特征维度,取得特征向量,并利用K-最近特征线分类器进行图像分类。在Outex_TC_00014纹理数据库的实验结果表明,该算法具有较好的分类效果。