[发明专利]一种利用结构保持滤波的遥感图像融合方法

摘要

本发明提供了一种利用结构保持滤波的遥感图像融合方法，首先上采样多光谱图像并进行超球彩色变换，得到强度分量和角度分量；将强度分量与全色图像做直方图匹配得到匹配图像；使用结构保持滤波器对强度分量进行滤波，对匹配图像进行两级滤波；计算强度分量与匹配图像对应的细节图像，并注入到匹配图像，得到新的强度分量，对新强度分量与角度分量作超球彩色反变换，得到各个波段的融合结果。本发明的融合结果不仅提高了空间分辨率，同时具有较好的光谱保持能力，是一种行之有效的遥感图像融合方法。

主权项

1.一种利用结构保持滤波的遥感图像融合方法，其特征在于包括下述步骤：第一步，对于包含N个波段MS1，MS2，…，MSN的原始多光谱图像，通过双三次插值将N个波段图像上采样到和全色图像PAN尺寸相同的图像LRM1，LRM2，…，LRMN；第二步，将图像LRM1，LRM2，…，LRMN进行超球彩色变换，得到变换后的一个强度分量I和N‑1个角度分量θ1，θ2，…，θN‑1，第三步，分别计算强度分量I与全色图像PAN的均值与方差，将强度分量I与全色图像PAN做直方图匹配得到匹配图像式中μ_I与μ_P分别为强度分量I和全色图像PAN的均值，σ_I与σ_P分别为强度分量I和全色图像PAN的标准差；第四步，使用结构保持滤波器对强度分量I进行滤波，得到滤波输出图像SI，任滤波参数r、k、σ中，r是计算用的滑动窗口大小，该窗口自左上至右下遍历全图，k决定了计算区域协方差的窗口大小，σ控制着滤波过程中的平滑程度；使用结构保持滤波器对匹配图像MP进行两级滤波操作，其中第一级滤波输出图像记为S1，再将S1作为第二级滤波的输入，第二级滤波输出图像记为S2，第一级的滤波参数记为r1、k1、σ1；第二级的滤波参数记为r2、k2、σ2；记SPFr,k,σ(.)为结构保持滤波函数，SI＝SPFr,k,σ(I)，第五步，分别计算I与MP对应的细节图像DI＝I‑SI与DP＝MP‑S2；将细节图像DI与DP注入到匹配图像MP中，得到新强度分量Inew＝MP+DI+DP；第六步，对新强度分量Inew和角度分量θ1，θ2，…，θN‑1作超球彩色反变换，得到N个波段的融合结果HRM1，HRM2，…，HRMN，