[发明专利]一种用于WorldView-2遥感影像的图像融合方法

摘要

本发明公开了一种用于WorldView-2遥感影像的图像融合方法，首先进行多光谱图像放大，将放大后的八波段多光谱图像投影到成分空间，然后将成分图像与全色光图像在统计意义上进行匹配，最终进行投影逆变换，得到融合结果。本发明有效地解决了各波段融合结果的光谱信息保真与空间分辨率提高二者的平衡问题。

主权项

1.一种用于WorldView-2遥感影像的图像融合方法，其特征在于包括下述步骤：第一步、利用双三次插值法对原始八波段多光谱图像Band1、Band2、......Band8进行四倍放大，使得放大后的八波段多光谱图像B1、B2、......B8尺寸与原始全色光图像PAN大小一致；第二步、将放大后的八波段多光谱图像B1、B2、......B8投影到成分空间，具体步骤如下：1)假设放大后的八波段多光谱图像B1、B2、......B8的大小为M行×N列，先将各波段多光谱图像矩阵按列变换为MN行×1列的列向量，分别记为B1V、B2V、......B8V，并构造输入矩阵Y＝[B1V，B2V，B3V，...，B8V]，则输入矩阵Y的大小为MN×8；2)计算输入矩阵Y中所有点的代数和，数值记为S，再调整矩阵Y中的每一点Y_i，j，从而得到矩阵X，X_i，j＝Y_i，j/S，其中下标i、j分别代表第i行和第j列，X_i，j是矩阵X的第i行第j列点；3)将矩阵X的第i行代数和记为X_i+，第j列代数和记为X_+j，分别计算第i行的权值R_i＝X_i+/S与第j列的权值C_j＝X_+j/S；4)构造矩阵P中的每一点所得到的矩阵P大小与输入矩阵Y相同，为MN×8；5)计算矩阵P的协方差矩阵CM＝P^TP，进一步通过|CM-λ_jI|＝0求解矩阵CM的特征值λ_j，j＝1，...，8，其中矩阵I是8×8的单位阵；特征值按降序排列，所对应的特征向量Q_j构成的特征向量矩阵记为Q，其大小为8×8；6)将输入矩阵Y与特征向量矩阵Q的转置矩阵Q^T相乘，得到投影矩阵R＝[R₁，R₂，...，R₈]＝YQ^T；第三步、对投影矩阵R的第8列向量R₈中各点作平方，记为；对全色光图像PAN中各点作平方，记为PAN²；的均值和标准差分别记为μ₀和σ₀；PAN²的均值和标准差分别记为μ₁和σ₁；对PAN²中各点计算，得到新矩阵将矩阵PS按列变换为MN行×1列的列向量，记为R_8NEW；第四步、用列向量R_8NEW替换列向量R₈，得到新投影矩阵R_NEW＝[R₁，R₂，...，R_8NEW]，并计算得到输出矩阵Y_OUT＝R_NEW(Q^T)^-1＝[YV₁，YV₂，...，YV₈]，其中列向量YV₁、YV₂、......、YV₈大小为MN×1，分别对各列向量按列长度为N变换成M行×N列的矩阵，记为Y₁、Y₂、......、Y₈；Y₁、Y₂、......、Y₈即为输出，分别对应多光谱图像各波段B1、B2、......B8的融合结果。