極化SAR與可見光遙感影像融合算法研究.pdf

1、在遙感影像中,極化合成孔徑雷達(dá)(Polarimetric Synthetic Aperture Radar,PolSAR)和可見光所成的影像各有所長(zhǎng)。融合極化SAR影像和可見光影像可以充分利用兩者的互補(bǔ)信息,可見光影像的細(xì)節(jié)信息可以增強(qiáng)極化SAR影像的分辨率,同時(shí)極化SAR影像的穿透力可以彌補(bǔ)可見光影像的宏觀結(jié)構(gòu)信息不足和一些難以捕獲到的地面信息的缺點(diǎn),因此通過融合算法,可做出比單一信息源更精確、更可靠的估計(jì)和判斷,融合后的影像可以更好

2、應(yīng)用于軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域。
　　本文主要針對(duì)極化SAR和可見光遙感影像的像素級(jí)融合問題,首先對(duì)影像融合和融合質(zhì)量評(píng)價(jià)進(jìn)行了概述;然后通過綜合分析相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀,在極化SAR預(yù)處理基礎(chǔ)上,將常用的融合算法運(yùn)用于極化SAR和可見光遙感影像融合中;最后提出了針對(duì)極化SAR和可見光遙感影像融合的新算法,主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)針對(duì)極化SAR數(shù)據(jù)無法用一幅影像完整表達(dá)信息和存在相干斑噪聲的問題,本文提出的極化SAR數(shù)據(jù)預(yù)處理過

3、程,提高了極化SAR偽彩色影像質(zhì)量,能與可見光遙感影像融合獲得更好的結(jié)果。在極化基本理論基礎(chǔ)上,對(duì)極化SAR數(shù)據(jù)進(jìn)行了基于Pauli基的目標(biāo)極化分解偽彩色圖合成,將四幅灰度影像合成一幅彩色影像,其結(jié)果優(yōu)于各通道合成的偽彩色影像;相干斑噪聲的存在,不僅嚴(yán)重影響極化SAR影像質(zhì)量,也影響了極化SAR各通道的相關(guān)性,因此在極化SAR偽彩色影像基礎(chǔ)上,對(duì)其采用了5×5濾波窗口的精致極化Lee濾波,相干斑抑制結(jié)果優(yōu)于Boxcar濾波和PWF算法。

4、
　　(2)針對(duì)極化SAR和可見光影像融合算法的研究尚處于起步階段的現(xiàn)狀,本文對(duì)常用融合算法(IHS、主成分分析、拉普拉斯金字塔、小波變換)進(jìn)行了初步研究,并對(duì)融合規(guī)則進(jìn)行了簡(jiǎn)單改進(jìn)。通過四組融合算法的實(shí)驗(yàn),從主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)上看,常用的影融合算法可運(yùn)用在極化SAR偽彩色影像與可見光遙感影像融合中,且小波變換融合結(jié)果可以在很好保持源影像紋理、結(jié)構(gòu)信息的同時(shí),保持極化SAR數(shù)據(jù)的極化特征和可見光影像光譜特征,且優(yōu)于其余三種融合算法

5、。
　　(3)針對(duì)Contourlet變換融合算法的進(jìn)行改進(jìn),本文提出了基于非下采樣Contourlet變換(Nonsubsampled Contourlet Transform,NSCT)和IHS融合算法在極化SAR和可見光遙感影像中。首先,利用IHS變換的特性對(duì)待融合影像進(jìn)行IHS變換,并對(duì)得到的亮度分量進(jìn)行NSCT分解;接著,分別對(duì)低頻部分和高頻部分采用“局部能量特征”和“絕對(duì)值取大”的融合規(guī)則,進(jìn)行NSCT重構(gòu),得到融合后