[发明专利]一种SAR图像与低分辨率光学图像多图融合方法

说明书

本发明属于图像处理技术领域，公开了一种SAR图像与低分辨率光学图像多图融合方法，先接收并解析光学原始图像数据，并将其缓存下来等待SAR图像的到来，SAR图到来后对其进行解析，然后将大场景SAR图进行切割，接着将切割后的子图与光学图像进行一一匹配，匹配成功后将其进行配准、融合，最后再将融合后的子图进行拼接，输出大场景下的融合图像。该方法可以解决大场景SAR图像与多幅光学图像的融合问题，而且能在保留SAR图像高分辨率的前提下将低分辨率的光学图像与其进行融合，使融合结果具备更多的细节特征和目标直视解译能力。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种SAR图像与低分辨率光学图像多图融合方法。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一种主动式微波成像，分辨率较高，对地面建筑和人造桥梁都比较敏感，具有较多细节表现和纹理特征，而且具有一定的穿透性，能全天时全天候捕获光学影像中更多不易发现的目标信息，有很好的侦察作用，广泛应用于军事、农业等各个领域。但是，SAR图像的后向散射特性易受地物几何特性和介电特性的影响，图像常出现“异物同谱”等现象，不利于目视观测和目标解译。光学图像反映了地物的物理与化学属性，图像含有丰富的光谱信息，具有良好的目视解译效果。但是光学图像依赖于发光源，不能在夜间成像且易受恶劣天气的影响，导致特征信息丢失。两者对比，SAR的优势在于能体现出更多的细节特征，但却易受地物的特性干扰，目视观测能力、地物直视能力比较弱；光学图像的优势在于具备直视效果、目标解译能力，但若成像条件不好，则易丢失地物细节特征。因此，SAR图像与光学图像融合技术可以将二者的优势进行互补，使图像同时具备更多的细节特征、目标直视解译能力，融合两种图像的优点，对于地物目标的监测和灾难应急具有重要意义。

随着国内外学者多年的深入研究，遥感技术水平取得快速的发展，光学影像融合技术收获不凡的成果。需要注意的是，由于SAR图像和光学图像的成像机制有较大差异，从而导致图像内容也存在些许不同。因此，光学图像上融合效果较好的算法并不适用于SAR与光学图像的融合。

当前研究领域中，SAR与光学图像的融合方法尚有很多不足之处。首先在预处理方面。预处理的难度集中在：图像滤波、配准。图像滤波排除掉噪声干扰，主要是SAR成像带来的相干斑噪声，以避免在后续的融合处理中将噪声当成源图像里面的可用信息，从而加入到最后的融合图像中去；图像配准是将两幅成像原理不同的图像进行最佳匹配的过程，目前的融合算法都是分辨率相近或光学图像分辨率较高，然而在实际成像时，SAR图像的分辨率往往是比较高的，所以解决高分辨的SAR图像与低分辨光学图像的配准对后续融合来说极其重要，更直接决定着最后融合的效果。

其次，目前的SAR图像与光学图像的融合大多只是停留在理论方面，很少运用到实际的系统中，在实时系统中，SAR成像的场景往往是比较大的，这时就需要多幅光学图像来与其进行融合，所以寻找一种多图融合并同时保留二者细节特征的融合方法具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种SAR图像与低分辨率光学图像多图融合方法，该方法可以解决大场景SAR图像与多幅光学图像的融合问题，而且能在保留SAR图像高分辨率的前提下将低分辨率的光学图像与其进行融合，使融合结果具备更多的细节特征和目标直视解译能力。

本发明的技术思路为：先接收并解析光学原始图像数据，并将其缓存下来等待SAR图像的到来，SAR图到来后对其进行解析，然后将大场景SAR图进行切割，接着将切割后的子图与光学图像进行一一匹配，匹配成功后将其进行配准、融合，最后再将融合后的子图进行拼接，输出大场景下的融合图像。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种SAR图像与低分辨率光学图像多图融合方法，包括以下步骤：

步骤1，针对同一目标场景，分别采集原始SAR图像与光学图像；