遙感圖像融合方法的研究.pdf

1、遙感圖像融合是將同一場景在不同傳感器或同一傳感器不同尺度的多幅圖像，利用一定的算法生成合成圖像，提高圖像中地物的清晰度和可識別性，獲取原圖像不能提供的特征信息。融合后的圖像被廣泛應(yīng)用于地形繪制、農(nóng)業(yè)調(diào)查和軍事防御等領(lǐng)域。
　　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取覆蓋桂林漓江的美國陸地衛(wèi)星Landsat8遙感圖像的波段B2、B3、B4、B8，波段B2、B3、B4的空間分辨率較低，為30m，但光譜分辨率較高，3波段可合成彩色圖像;全色波段B8的空間分辨率較高

2、，為15m，但光譜分辨率較低，為單色圖像;通過不同方法融合B2、B3、B4、B8四個波段，獲取空間分辨率為較高的15m，同時光譜分辨率較高的彩色圖像。
　　本文的研究方法主要有直接加權(quán)求和法、IHS變換融合法、PCA變換融合法和小波變換融合法，通過計(jì)算機(jī)語言編程實(shí)現(xiàn)融合規(guī)則，并計(jì)算平均梯度、邊緣強(qiáng)度、信息熵、灰度均值、標(biāo)準(zhǔn)差、相關(guān)系數(shù)、扭曲程度等客觀指標(biāo)結(jié)合主觀視覺來評價融合效果。
　　直接加權(quán)求和法、IHS變換法和PCA變

3、換法三種融合法實(shí)驗(yàn)比較，加權(quán)求和法選取不同比例權(quán)值進(jìn)行加權(quán)求和法融合時的最優(yōu)融合權(quán)值分別取0.5和0.5，高分辨率B8全色圖像與低分辨率多光譜B2、B3、B4圖像的IHS變換亮度分量、PCA變換第一主分量進(jìn)行直方圖匹配，匹配的結(jié)果代替低分辨率多光譜圖像的IHS變換亮度分量、PCA變換第一主分量，經(jīng)客觀評價、主觀評價，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明IHS變換法的融合效果最好，遙感圖像中地物更加清晰可辨;PCA變換法的融合效果略低，但顏色最豐富，在整體綜合性

4、能上僅次于IHS變換法;加權(quán)求和法的融合效果相對差一些。
　　小波變換法融合，小波變換系數(shù)加權(quán)融合法中高頻系數(shù)、低頻系數(shù)分別取不同權(quán)值，并計(jì)算平均梯度、邊緣強(qiáng)度、信息熵、灰度均值、標(biāo)準(zhǔn)差、相關(guān)系數(shù)、扭曲程度等客觀評價指標(biāo)數(shù)值，可以發(fā)現(xiàn)低頻平均、高頻取大融合效果最好，低頻取大、高頻取大融合的地物清晰度雖然較高但客觀評價指標(biāo)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，低頻平均、高頻平均融合效果較差。對基于區(qū)域方差匹配度融合法選取不同的閾值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果閾值為0.75