[发明专利]一种光学遥感影像融合方法

说明书

本发明一种光学遥感影像融合方法。针对同一载荷多光谱影像和全色影像进行设计。首先，将多光谱影像数据重采样到和全色影像数据具有一致的行列数；其次，分别计算出全色影像和重采样后的多光谱影像的每一列的均值和方差；第三，基于重采样后的多光谱影像，根据计算出的均值和方差，将全色影像的灰度值归一化到多光谱影像上；第四，利用归一化后的全色影像对重采样后的多光谱影像进行锐化处理，得到最终融合影像。本融合算法在处理过程中，相比于其他融合算法，在保留了全色影像的纹理信息的同时，更多地保留了多光谱影像的对比度信息和光谱信息。

技术领域

本发明涉及一种光学遥感影像融合方法，属于遥感卫星影像融合领域，适用于线阵推扫式光学CCD遥感相机。

背景技术

随着我国航天技术的发展，遥感卫星进入高密度发射阶段，推动了遥感应用的发展。遥感影像的几何分辨率是遥感应用效果的一项重要影响因素，在卫星遥感载荷波段和分辨率已知的前提下，可以通过影像融合的方法提高卫星影像的几何分辨率。

表征遥感影像融合效果的两个主要因素是空间分辨率的提高和光谱保真度。目前主要的融合方法，主要针对这两个方面的因素设计的，但考虑因素各有侧重。鲜见能够将两种因素都兼顾得较好的方法。此外，目前主要的融合方法不能够很好地保留图像的对比度信息，融合后的图像灰度分布与融合前的多光谱图像在纹理和对比度上反差较大，且耗时较多。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种光学遥感影像融合方法，利用全色波段影像的高频纹理信息对多光谱影像进行锐化处理，同时在融合过程中加入多光谱影像的均值方差参数，从而在提高多光谱数据的几何分辨率的同时能够保证融合前后影像对比度和光谱的一致性。

本发明的技术方案是：一种光学遥感影像融合方法，步骤如下：

(1)将光学遥感器采集得到的多光谱影像分辨率利用最近邻方法重采样到全色影像的分辨率；

(2)针对重采样后的多光谱影像，计算得到影像每一列灰度值的均值和方差；针对全色影像，计算得到影像每一列灰度值的均值和方差；

(3)将全色影像的每一列数据的灰度值归一化到对应的重采样后的多光谱数据列上，得到归一化后的全色影像数据；

(4)利用归一化后的全色影像数据对多光谱数据进行锐化处理。

所述步骤(1)中利用最近邻方法重采样到全色影像的分辨率。

所述步骤(1)中利用最近邻方法重采样到全色影像的分辨率，使得重采样后的多光谱影像和全色影像具有相同的行列数。

所述步骤(3)得到的归一化后的全色影像数据

其中，X、Y分别是全色影像某一列像的归一化之前和之后的灰度值，μ_pan，σ_pan分别是全色影像某一列图像的均值和方差，μ_mux，σ_mux分别是重采样后的多光谱影像某一列图像的均值和方差。

所述步骤(4)进行锐化处理的具体方法如下：

其中，i为多光谱影像的波段号，DN_i为重采样后多光谱影像第i波段图像灰度值，n为多光谱影像波段数量，DN_pan为灰度归一化后的全色波段的灰度值，DN_isharpened为多光谱影像第i波段融合后的灰度值。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)通过将多光谱影像均值方差参数加入到融合算法中，可以实现融合后影像的辐射一致性，保证融合前后影像的对比度不变；