国产高分卫星遥感影像融合方法比较与评价

选择适宜的融合方法有利于卫星遥感影像融合产品更好地服务于生产实践及科学研究。本文在总结现有影像像素级融合算法原理的基础上，选用Pansharp、Gram-Schmidt、HPF、Ehlers、Subtractive、Modified IHS、Brovey、PCA、NNDiffuse等多种常用的影像融合方法对国产高分影像的全色和多光谱数据进行了融合处理，并从定性和定量的角度对融合结果进行了详细评价，试图寻找适用于国产高分卫星遥感影像的最佳融合方法。结果表明：针对国产高分一号卫星遥感数据，超分辨率贝叶斯算法融合效果在视觉效果与影像质量定量评价指标中综合表现最佳；Gram-Schmidt、NNDiffuse、Subtractive和HPF融合结果地物边界最为清晰；Modified IHS、PCA、Brovey融合影像色彩失真较为明显；NNDiffuse在可见光波段表现较突出；Gram-Schmidt在近红外波段表现效果最佳。     

OLI与SPOT-6 Pan融合影像在遥感地质解译中的应用

受较大分辨率差的影响,OLI多光谱影像与SPOT-6 Pan影像直接融合可能导致融合影像色彩失真。若将OLI多光谱影像与全色影像融合后再与SPOT-6 Pan影像融合,在选用合适融合方法的基础上可得到较好的结果。以新疆伊吾县淖毛湖遥感地质解译为例,采用IHS变换法、Brovey变换法、PCA和Gram-Schmidt Pansharpening(GS)等方法分别对OLI和SPOT-6Pan进行间接融合,并利用主观对比和水平光谱剖面对比两种方法对融合影像进行综合分析与评价。经实地查证,基于OLI与SPOT-6 Pan(GS变换融合)融合影像解译获得的地质界线综合准确率达89.5%。     

基于GF-1号与ZY-3号遥感影像同源异源融合研究

影像融合是遥感影像处理方向的研究热点之一,目前图像融合研究大多面向同源影像或异源自身进行,同时将二者结合起来的研究并不多见。以GF-1与ZY-3遥感影像作为融合数据,采用Brovey、HSV、Gram Schmidt、NNDiffuse Pan Sharpening、PC Spectral锐化等常见融合方法对同源、异源两组影像进行融合实验与对比,研究在同源影像融合中取得较好效果的算法是否也能在异源传感器的融合中行之有效。实验结果表明:同源影像融合中Gram Schmidt方法表现最好,PC Spectral锐化表现次之。异源影像融合中,PC Spectral锐化表现最好,Gram Schmidt方法表现次之。经典融合算法在同源和异源影像融合中均有优异表现。     

影像融合方法应用于西部地区地物提取优选分析

针对西北地区地物地区实际需求,首先,对Landsat-8 OLI影像数据进行彩色合成生成彩色合成影像,与Landsat-8 OLI全色波段影像分别利用HSV变换、PCA替换法、Brovey变换、Gram-Schmidt、Color Normalized(CN)变换等方法进行融合实验分析;其次,利用融合影像与高分辨率Google影像中在不同波段上进行二次融合实验分析,并采用定量客观评价法对融合结果进行评价,分析筛选适合该地区最优的影像融合方法。     

ALOS全色与多光谱影像融合方法比较

多源遥感影像融合能够综合利用多源遥感数据的优势,获得比单一数据更客观、更丰富的信息。以ALOS高分辨率卫星影像为例,选取包含不同地物的子区,分别应用不同的影像融合方法进行了融合实验,结果表明对于同一数据源,影像融合方法不同,其影像融合质量存在差异;同时研究区域包含的地物类型不同,最适宜的影像融合方法也不同。     

基于支持向量机的SPIN－2影像与SPOT－4多光谱影像融合研究

遥感影像融合是解决多源海量数据富集表示的有效途径之一。针对高分辨率遥感数据SPIN-2(2m)与多光谱遥感数据SPOT-4(20m)的影像融合，提出了基于支持向量机(SVM)的遥感影像融合的新方法。建立了基于SVM的遥感影像融合模型，并进行了分类融合实验，实验效果较好。最后给出了分类融合评价。结果表明，支持向量机可用于遥感影像融合，且分类融合精度较高。     

基于高分辨率遥感影像的田坎系数测算

提出了一种利用高空间分辨率影像提取田坎系数的方法。以张家界市永定区某处山地梯田QuickBird与SPOT-5影像为数据源,利用面向对象的分类方法分别提取了影像中5块样方的田坎系数。以样地实测田坎系数为参照,得出QuickBird影像提取的田坎系数整体符合度为92.33%,SPOT-5数据为88.03%,表明利用高分辨率影像提取田坎系数是可行的,且采用的影像分辨率越高,所提取的田坎系数越精确。     

基于标记分水岭分割的高分辨率影像水体信息提取

提出一种基于标记分水岭分割的高分辨率卫星融合影像提取水体信息的方法。首先采用pansharpening 融合法获得光谱扭曲小的高分辨率卫星融合影像;其次利用标记分水岭算法对高分辨率卫星融合影像进行分割;最后在分割基础上利用水体指数模型提取水体信息。采用QuickBird高分辨率遥感影像数据试验,与eCognition多尺度分割提取水体方法的结果相比,表明本文方法更快速有效,具有实用推广价值。     

直线特征约束的高分辨率卫星影像区域网平差方法

以"像方观测直线与像方预测直线必须重合"作为几何约束条件,以有理函数模型(RFM)作为高分辨率卫星影像的几何处理模型,提出了一种直线特征约束的高分辨率卫星影像区域网平差方法。本文方法仅需像方直线与物方直线相对应,无须像方直线上的像点与物方直线上的地面点一一对应。通过对圣迭戈试验区的两景IKONOS影像、斯波坎试验区的两景QuickBird影像和普罗旺斯试验区的两景SPOT-5影像进行试验,结果表明:本文方法可以充分利用直线特征作为控制条件,有效补偿RPC参数中的系统误差,获得的IKONOS、QuickBird和SPOT-5影像区域网平差的平面与高程精度均优于1个像素。     

国产高分卫星像素级影像融合及其质量评价

为了探究适合国产高分卫星影像的融合方法,该文以国产亚米级高分辨率卫星BJ-2和GF-2影像为数据源,分别选取像素级影像融合方法中较为典型的GS、Pansharp、NND、HPF、PCA和PCA+Wavelet对2种影像进行处理,并采用定性和定量分析法对其融合效果进行评价.结果表明:对于BJ-2影像,Pansharp和GS的融合效果相对较好,光谱保真度较佳、清晰度较高、光谱扭曲度较小;对于GF-2影像,Pansharp融合效果相对较好,HPF次之,光谱保真度较佳、清晰度较高、光谱扭曲度较小;对于2种影像,PCA融合法的效果最差.     

多源高分辨率遥感影像智能融合

本文面向多源高分辨率遥感影像自动化融合的应用需求,探索按需应用的智能化融合方法,充分利用不同分辨率和不同时相的高分辨率多源遥感影像数据资源与特性,研究了影像融合数据源选取的决策树算法,建立了遥感影像融合规则知识库,并自动化选取适合的融合算法,提出了Curvelet_HCS算法,对低频和高频系数选用不同的融合规则,改善了HCS算法的光谱失真问题,可同时融合多光谱影像的多个谱段,并保持更丰富的空间细节信息。根据融合评价结果对遥感影像融合规则知识库进行更新,实验验证表明了该套方法的有效性,为开展大规模智能化的多源遥感影像融合应用提供了重要的方法和技术支撑。     

联合IHS 变换和MAP 估计的遥感图像融合

为了提高多光谱图像和全色图像的融合质量, 提出一种基于推广的IHS(Generalized Intensity-Hue-Saturation, GIHS)变换与最大后验概率MAP(Maximum a Posteriori)相结合的遥感图像融合算法。该算法首先经过GIHS 变换, 由多光谱图像得到强度分量; 其次针对强度分量和全色图像, 通过MAP 构建高分辨率图像的成像模型, 采用最速下 降优化算法得到富含光谱信息的高分辨率全色图像; 进而依据GIHS 变换得到融合图像。实验中分别以IKONOS 卫 星、Quickbird 卫星的多光谱图像和全色图像为例, 进行融合算法验证, 并与GIHS 融合算法、传统的小波变换融合 算法、小波变换结合IHS 变换的融合算法等进行比较分析, 实验表明, 新的融合方法具有更好的融合效果。     

矿山遥感监测中QuickBird数据融合方法研究

运用Bmvey、IHS、PcA和Pan Sharpening等变换方法对QuickBird影像进行融合,并从定性和定鼍角度对各种融合方法的效果进行评价.研究结果表明,Pan Sharpening融合方法不仅能增加地物的空间信息,而且还能较好地保持原始多光谱信息,是一种适合QuickBird数据的融合方法.     

Fusion of multispectral and panchromatic Satellite images using the curvelet transform

A useful technique in various applications of remote sensing involves the fusion of different types of satellite images, namely multispectral (MS) satellite images with a high spectral and low spatial resolution and panchromatic (Pan) satellite image with a low spectral and high spatial resolution. Recent studies show that wavelet-based image fusion provides high-quality spectral content in fused images. However, the results of most wavelet-based methods of image fusion have a spatial resolution that is less than that obtained via the Brovey, intensity-hue-saturation, and principal components analysis methods of image fusion. We introduce an improved method of image fusion which is based on the amelioration de la resolution spatiale par injection de structures (ARSIS) concept using the curvelet transform, because the curvelet transform represents edges better than wavelets. Because edges are fundamental in image representation, enhancing the edges is an effective means of enhancing spatial resolution. Curvelet-based image fusion has been used to merge a Landsat Enhanced Thematic Mapper Plus Pan and MS image. The proposed method simultaneously provides richer information in the spatial and spectral domains.     

Pleiades-1卫星影像的图像融合方法研究

图像融合可以提高原始图像的质量、增加可视性效果、充分挖掘影像特征,为影像后期的深入分析提供数据支撑,但现有与Pleiades-1卫星影像有关的图像融合方法还甚为少见。因此,本文以遥感处理软件(ENVI4.8)为处理平台,采用该软件自身提供的HSV,Brovey,PC,Gram-Schmidt,Color normalized,PAN Sharpening变换6种融合方法对Pleiades-1卫星影像进行融合处理,经主观评价和定量评价后可以看出,Gram-Schmidt变换能明显提高原始图像的质量,融合后的效果最好,因此Gram-Schmidt变换是Pleiades-1卫星影像最佳的融合方法。     

不同遥感影像融合方法的质量评价

近年来,随着遥感技术的迅猛发展,多源遥感影像数据越来越多,有效利用这些海量遥感数据是遥感领域的一大热门话题,同时,对融合后的遥感影像进行质量评价使融合处理过程得到优化,也是影像融合中必不可少的一个重要环节。重点利用ERDAS软件,分别采用Brovey变换法、IHS变换法、高通滤波法以及主成分分析法对影像进行融合实验,并对融合后的影像进行主观评价;采用Matlab编写程序,提取了融合影像的定量评价指标均值、标准差、平均梯度、信息熵和相关系数,完成了对融合影像的客观评价;最后对融合后的遥感影像进行了对比分析,得出主成分分析法的影像在光谱保持特性上最好,Brovey法在信息量的保持和清晰度上都优于其他的融合方法,而通过IHS变换法的融合影像与原始影像的相关性最好的结论。     

不同地表覆盖下SPOT-7影像大气校正方法研究

针对不同的地物覆盖类型,分析和评价了适用于SPOT-7卫星数据的大气校正方法,为其遥感定量研究和应用提供思路和参考。在河南省嵩山地区进行了同步观测实验,获取了SPOT-7卫星影像并进行大气校正处理,地面同步测量了大气光学特性和典型地物样区光谱,计算了地物样区在影像上的反射率和植被指数,分析了不同地物覆盖类型下大气校正模型(fast line-of-sight atmospheric analysis of spectral hypercubes,FLAASH)和大气模型(second simulation of the satellite signal in the solar spectrum,6S)的大气校正效果。对自然植被、农作物中的高秆作物、硬地建议采用FLAASH进行大气校正,对农作物中的低矮作物,建议采用6S进行大气校正。     

南极区域遥感影像融合处理质量评价研究

南极是地球上对全球气候变化最敏感、响应最迅速的区域之一,针对南极冰盖变化的监测对很多领域有着十分重要的意义。本文针对南极区域选取MODIS与Land—sat ETM＋两种遥感影像,通过ENVI遥感平台,利用包括WAVELET变换法、PCA变换法、BROVEY变换法和HPF变换法等4种影像方法进行融合,并选择均值、标准差、偏差指数、相关系数等评价指标,对融合后的影像进行评价。得出结论：ETM＋影像WAVELET算法融合效果最好,而对于Modis影像PCA算法融合效果最好,两种卫星影像对不同尺度的监测都有着各自的优势。