基于可操纵金字塔和IHS变换的遥感影像融合

提出了一种基于可操纵金字塔和IHS变换的遥感影像融合方法。对多光谱（MS）图像的强度分量和全色图像（PAN）分别进行可操纵金字塔分解,针对金字塔分解后的低频、高频和各带通子图像分别采取不同的融合规则获得融合子图像,再先后通过可操纵金字塔框架下的逆变换和IHS逆变换得到融合图像。实验结果表明,该方法在增强影像细节信息、保...     

快速离散Curvelet变换和IHS变换集成的遥感影像融合方法

本文提出一种快速离散Curvelet变换(FDCT)和IHS变换集成的遥感影像融合方法,可获得较传统方法更高质量的融合影像。在融合过程中,通过FDCT获取I分量的多尺度多方向系数集合,采用标准差加权的融合策略,自适应地调整空间细节与光谱信息的权重,从而达到最佳融合空间细节与光谱信息的效果。作者选择QuickBird和WorldView-2全色和多光谱影像进行融合实验,并与基于传统IHS、FDCT的方法进行了比较,采用两种评价模型,选择偏差指数、UIQI等质量指标进行客观量化评价,验证了本文方法的优越性。     

一种改进边缘与纹理信息的遥感影像融合算法

针对IHS变换的影像融合易产生光谱扭曲(颜色失真)的问题,文章提出了一种基于IHS变换与Bandelet变换相结合的遥感影像融合算法,利用Bandelet变换能很好捕获原始图像的边缘与纹理的特性,获取更好的彩色图像特征信息,达到最佳逼近效果:对多光谱影像Mul做IHS变换并提取I分量,通过对I分量与高分辨影像Pan做Bandelet变换,并对其几何流和Bandelet系数采用不同融合规则,再由IHS逆变换实现图像融合。实验结果表明,基于IHS与Bandelet的融合算法较IHS法在获取更丰富影像边缘细节特征信息的同时,光谱扭曲(颜色失真)现象也明显减弱,并获得了较好的人眼视觉效果,其中三角IHS与Bandelet融合的效果较好。     

结合改进Laplacian能量和参数自适应双通道ULPCNN的遥感影像融合方法EI北大核心CSCD

融合SAR影像的后向散射信息和光学影像的光谱信息是提高土地覆盖分类精度的重要手段之一，其中多尺度变换是一种有效的融合方法。然而，多尺度变换方法的融合规则通常根据局部特征信息和脉冲耦合神经网络模型进行设计，存在结构信息和细节信息提取能力有限，以及脉冲耦合神经网络参数设置复杂和空间相关性差等问题。为此，本文提出一种结合改进Laplacian能量和参数自适应双通道单位连接脉冲耦合神经网络(ULPCNN)的遥感影像融合方法。该方法混合成分替换方法和多尺度变换方法，首先对多光谱影像进行IHS变换得到亮度分量I,将亮度分量I与SAR影像通过非下采样剪切波变换(NSST)分解得到高低频子带。然后对低频子带采用结合加权局部能量和八邻域修正拉普拉斯加权和的融合规则，同时对高频子带采用参数自适应双通道ULPCNN的融合规则，将高频子带的多尺度形态梯度作为链接强度，并根据OTSU阈值和影像强度来实现其他参数的自适应表示。最后依次进行NSST重建和IHS逆变换得到融合影像，并选择随机森林分类器对融合影像进行土地覆盖分类。试验结果表明，本文方法相较于13种其他方法在11个融合评价指标和土地覆盖分类精度上总体表现最佳，土地覆盖分类的总体精度和Kappa系数在区域1中比原多光谱影像分别提高了8.350%和0.107,在区域2中比原多光谱影像分别提高了6.896%和0.091。     

动态变形数据的EMD卡尔曼滤波降噪模型

文章介绍了kalman滤波与经验模态分解的基本原理,定义了经验模态分解的多尺度分解与合成结构。结合kalman滤波与经验模态分解(EMD)理论提出一种新的动态变形数据降噪模型。文章首先对动态变形信号进行EMD分解,选择合适的高频分解模量进行kalman滤波降噪,然后进行经验模态重构获得降噪后的动态变形信号,达到降噪的效果;最后采用单历元解算的变形数据序列进行模型验证,并与小波降噪模型、直接EMD降噪模型对比,视觉评价与量化结果表明此方法最优。     

基于亮度相关系数的ETM+影像融合

传统的影像融合方法对ETM＋多光谱影像和全色影像融合往往存在一定的光谱失真现象,提出了一种基于亮度相关系数的影像融合方法,能够提高融合影像的光谱保真度。该方法首先对多光谱影像进行IHS变换,将全色影像与亮度分量进行直方图匹配;其次,对亮度分量和新的全色影像分别进行小波分解,以分解后近似分量的相关系数作为权值,对两个近似分量图像进行加权融合,得到新的近似分量;然后,进行小波逆变化得到新的I分量;最后,通过IHS逆变化得到融合影像。试验结果证明,该方法得到的融合影像,不仅能够有效地保持全色影像的空间细节信息,而且能很好地保留多光谱影像的光谱信息。     

IHS变换和小波变换相结合的遥感影像融合

本文针对低分辨率多光谱影像与高分辨率全色影像的融合，提出了一种IHS变换和小波变换相结合的遥感影像融合方法。方法首先对多光谱影像作IHS正变换，得到亮度I、色度H和饱和度S三个分量：然后利用小波变换融合方法，融合多光谱影像的亮度分量与全色影像，并用融合后的影像替代多光谱影像的亮度分量；最后，利用IHS反变换得到新的多光谱影像。试验结果分析表明，新方法的性能优于IHS变换融合方法、小波变换融合方法，在增强融合影像的空间细节表现能力的同时，很好地保留了多光谱影像的光谱信息。     

基于局部能量的Trous小波和IHS变换的影像融合研究

传统基于小波变换的影像融合随着分解级数的增加,融合影像与原多光谱影像间的相关性随之降低,融合后影像的小目标对象很难获得丰富的颜色信息。鉴于此,本文提出基于局部能量的Trous小波和IHS变换相结合的融合算法,对IKONOS影像进行融合,并与传统的Trous小波变换融合、Trous小波变换和IHS变换结合的融合算法相比较,结果表明改进的方法能提高融合影像的相关性,降低光谱扭曲度,增强小目标的识别能力。     

基于小波变换的遥感图像融合研究——以黄河三角洲地区为例

针对黄河三角洲地区Landsat TM的多光谱影像和全色影像,提出了一种基于IHS变化和离散小波变换的遥感图像融合方法。该方法在IHS变换的基础上进行直方图均衡化;其次,利用离散小波变换的方法对多光谱图像的亮度分量I和全色影像进行融合;用融合后的图像代替多光谱图像的亮度分量I再进行IHS逆变换得到融合结果。实验证明,融合后的影像不仅保留Landsat TM多光谱图像的光谱特性,而且具有很高的空间细节表现能力。     

基于局部能量的(A)Trous小波和IHS变换的影像融合研究

传统基于小波变换的影像融合随着分解级数的增加,融合影像与原多光谱影像间的相关性随之降低,融合后影像的小目标对象很难获得丰富的颜色信息.鉴于此,本文提出基于局部能量的(A)Trous小波和IHS变换相结合的融合算法,对IKONOS影像进行融合,并与传统的(A)Trous小波变换融合、(A)Trous小波变换和IHS变换结合的融合算法相比较,结果表明改进的方法能提高融合影像的相关性,降低光谱扭曲度,增强小目标的识别能力.     

基于经验模态分解的高分辨率影像融合

High resolution image fusion is a significant focus in the field of image processing. A new image fusion model is presented based on the characteristic level of empirical mode decomposition （EMD）. The intensity hue saturation （IHS） transform of the multi-spectral image first gives the intensity image. Thereafter, the 2D EMD in terms of row-column extension of the 1D EMD model is used to decompose the detailed scale image and coarse scale image from the high-resolution band image and the intensity image. Finally, a fused intensity image is obtained by reconstruction with high frequency of the high-resolution image and low frequency of the intensity image and IHS inverse transform result in the fused image. After presenting the EMD principle, a multi-scale decomposition and reconstruction algorithm of 2D EMD is defined and a fusion technique scheme is advanced based on EMD. Panchromatic band and multi-spectral band 3,2,1 of Quickbird are used to assess the quality of the fusion algorithm. After selecting the appropriate intrinsic mode function （IMF） for the merger on the basis of EMD analysis on specific row （column） pixel gray value series, the fusion scheme gives a fused image, which is compared with generally used fusion algorithms （wavelet, IHS, Brovey）. The objectives of image fusion include enhancing the visibility of the image and improving the spatial resolution and the spectral information of the original images. To assess quality of an image after fusion, information entropy and standard deviation are applied to assess spatial details of the fused images and correlation coefficient, bias index and warping degree for measuring distortion between the original image and fused image in terms of spectral information. For the proposed fusion algorithm, better results are obtained when EMD algorithm is used to perform the fusion experience.     

混沌蜂群优化的NSST域多光谱与全色图像融合

为有效融合多光谱图像的光谱信息和全色图像的空间细节信息,提出了一种基于混沌蜂群优化和改进脉冲耦合神经网络(PCNN)的非下采样Shearlet变换(NSST)域图像融合方法。首先对多光谱图像进行Intensity-HueSaturation(IHS)变换,全色图像的直方图按照多光谱图像亮度分量的直方图进行匹配;然后分别对多光谱图像的亮度分量和新全色图像进行NSST变换,对低频分量使用改进加权融合算法进行融合,以互信息作为适应度函数,利用混沌蜂群算法找到最优加权系数。对高频分量采用改进脉冲耦合神经网络(PCNN)方法进行融合,再经NSST逆变换和IHS逆变换得到融合图像。本文方法在主观视觉效果和信息熵、光谱扭曲度等客观定量评价指标上优于基于IHS变换、基于非下采样Contourlet变换(NSCT)和非负矩阵分解(NMF)、基于NSCT和PCNN等5种融合方法。本文方法在提升图像空间分辨率的同时,有效地保留了光谱信息。     

基于非下采样Contourlet变换的遥感影像融合

根据非下采样Contourlet变换的特点,提出一种基于非下采样Contourlet变换和IHS变换相结合的遥感影像融合方法.该方法首先对金色影像和多光谱影像经IHS变换后的I分量分别进行非下采样Contourlet 变换;然后采取不同的融合策略分别对高低频系数进行融合:低频系数采用区域能量加权的方法进行融合,高频系数则利用八邻域梯度优先的原则进行融合;最后通过非下采样Contourlet逆变换和IHS逆变换得到融合影像.实验结果表明,该方法在提高融合影像空间分辨率的同时,能更好地保持影像的光谱质量.     

SIFT-FANN: An efficient framework for spatio-spectral fusion of satellite images

Image fusion techniques are widely used for remote sensing data. A special application is for using low resolution multi-spectral image with high resolution panchromatic image to obtain an image having both spectral and spatial information. Alignment of images to be fused is a step prior to image fusion. This is achieved by registering the images. This paper proposes the methods involving Fast Approximate Nearest Neighbor (FANN) for automatic registration of satellite image (reference image) prior to fusion of low spatial resolution multi-spectral QuickBird satellite image (sensed image) with high spatial resolution panchromatic QuickBird satellite image. In the registration steps, Scale Invariant Feature Transform (SIFT) is used to extract key points from both images. The keypoints are then matched using the automatic tuning algorithm, namely, FANN. This algorithm automatically selects the most appropriate indexing algorithm for the dataset. The indexed features are then matched using approximate nearest neighbor. Further, Random Sample Consensus (RanSAC) is used for further filtering to obtain only the inliers and co-register the images. The images are then fused using Intensity Hue Saturation (IHS) transform based technique to obtain a high spatial resolution multi-spectral image. The results show that the quality of fused images obtained using this algorithm is computationally efficient.     

利用小波分析改进Brovey遥感影像融合方法

Brovey变换的遥感图像融合方法要求高分辨率全色波段和多光谱波段的光谱响应范围要一致或相近,从而限制了遥感数据的融合,存在着融合图像受噪点影响大、高分辨率影像零星细节保留过多等缺点。文中针对以上问题,引入了小波分析的方法进行改进。首先在小波多分辨率基础上对高分辨率影像进行去噪及边缘增强,然后在小波分析基础上与多光谱影像进行融合。通过实验发现,改进后得到的融合图像与原方法融合图像相比,细节信息更为突出,整体信息更为丰富,基本达到了改进的目的。     

基于亮度相关矩的MODIS和SPOT影像融合研究

针对MODIS影像空间分辨率较低的问题，提出了一种基于亮度相关矩的多分辨率图像融合方法。该方法首先对SPOT影像进行小波分解，将MODIS影像构成的RGB颜色系统变换到IHS颜色系统；然后，根据强度分量和SPOT影像低频分量的均值和方差来定义图像亮度相关矩；最后，IHS逆变换和小波逆变换得到包含更多信息和有效特征的融合图像。试验结果证明该方法得到的融合图像在保留地物光谱信息和提高空间分辨率上都具有很好的效果。     

基于小波包变换区域方差的遥感影像融合

介绍了基于小波包变换和区域方差的遥感影像融合方法.利用IHS变换和小渡包变换把全色影像和多光谱影像的相应分量分解为低频部分和高频部分,并分别采用加权平均法和区域方差法融合低频部分和高频部分,然后通过小波包重构和IHS逆变换得到最终的融合影像;最后采用MATLAB语言实现了这种方法.实验结果表明,这种方法在提高影像的清晰度、突出影像细节信息以及保留原始影像的光谱特征方面效果较好.     

基于小波统计特性的遥感图像像素与特征联合最优融合方法

遥感影像的IHS融合方法由于匹配误差导致光谱畸变和退化,而小波变换在变换域具有良好的分频特性,小波系数的统计特性反映了遥感影像的边缘、线和区域等显著特征。提出了基于小波统计特性的遥感影像的像素和特征联合最优融合方法,在IHS空间,对强度分量I的高频部分利用多分辨率小波融合方法进行影像的高频细节特征融合,低频部分选取光谱信息和空间分辨率评价指标作为融合权系数求优指标,进行像素级最优融合,实验结果证明了该方法的有效性。