一种全色图像和多光谱图像的融合方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106875370A(43)申请公布日2017.06.20(21)申请号201710059349.6(22)申请日2017.01.24(71)申请人中国科学院空间应用工程与技术中心地址100094北京市海淀区邓庄南路九号(72)发明人张万峰李盛阳杨松(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人杨立(51)Int.Cl.G06T5/50(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种全色图像和多光谱图像的融合方法及装置(57)摘要本发明公开了一种全色图像和多光谱图像的融合方法及装置，该方法包括如下步骤：使多光谱图像与全色图像具有相同的像元尺寸，对处理后的多光谱图像进行变换，形成1个亮度分量和n-1个角度分量；对全色图像进行灰度拉伸处理；将亮度分量与灰度拉伸后的全色图像融合，获得新的分量；对新的分量和n-1个角度分量进行反变换，形成融合后的图像；该装置包括处理模块、变换模块、拉伸模块、融合模块及反变换模块。本发明的多光谱图像具有较高的空间分辨率，较好地保留了原始多光谱图像的光谱信息，有效地改善了传统融合方法存在的光谱扭曲问题，而且，通过本发明融合方法得到的融合图像具有整体对比度高、纹理清晰、边缘信息丰富等优点。CN106875370ACN106875370A权利要求书1/2页1.一种全色图像和多光谱图像的融合方法，其特征在于：所述融合方法包括如下步骤：步骤1，对多光谱图像进行处理，使处理后的多光谱图像和全色图像具有相同的像元尺寸；步骤2，对处理后的多光谱图像进行变换，形成1个亮度分量和n-1个角度分量，其中，n为分量总数；步骤3，对全色图像进行灰度拉伸处理；步骤4，将所述亮度分量与灰度拉伸后的全色图像融合，获得新的分量；步骤5，对新的分量和所述n-1个角度分量进行反变换，形成融合后的图像。2.根据权利要求1所述的全色图像和多光谱图像的融合方法，其特征在于：步骤4中，分别对亮度分量、灰度拉伸后的全色图像进行曲波变换，分离出亮度分量的高频部分和低频部分、灰度拉伸后的全色图像的高频部分和低频部分，将亮度分量的高频部分与灰度拉伸后的全色图像的高频部分融合、将亮度分量的低频部分与灰度拉伸后的全色图像的低频部分融合，对两个融合结果进行曲波反变换，获得新的分量。3.根据权利要求2所述的全色图像和多光谱图像的融合方法，其特征在于：步骤4中，亮度分量的高频部分与灰度拉伸后的全色图像的高频部分的融合规则为：其中，表示两个高频部分的融合结果，分别为PAN*和I的高频系数，PAN*为灰度拉伸后的全色图像，I为亮度分量；j为尺度参数，l为方向参数，(k1,k2)为被选取的图像局部区域中心。4.根据权利要求2所述的全色图像和多光谱图像的融合方法，其特征在于：步骤4中，亮度分量的低频部分与灰度拉伸后的全色图像的低频部分的融合规则为：PANI其中，表示两个低频部分的融合结果，σ(k1,k2)、σ(k1,k2)为的局部区域标准差，分别为PAN*和I的低频系*数，PAN为灰度拉伸后的全色图像，I为亮度分量；(k1,k2)为被选取的图像局部区域中心；PANISR(k1,k2)、SR(k1,k2)分别为的局部方向信息熵。5.根据权利要求4所述的全色图像和多光谱图像的融合方法，其特征在于：步骤4中，局部方向信息熵的计算方式为：其中，SR(k1,k2)为局部方向信息熵，m×n为被选取的图像局部区域大小，R表示以(k1,2CN106875370A权利要求书2/2页k2)为中心选取的局部区域，C(i,j)为R的标准差，(i,j)为局部区域上的点。6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的全色图像和多光谱图像的融合方法，其特征在于：步骤2中，对处理后的多光谱图像进行超球体色彩空间变换；步骤5中，对新的分量和所述n-1个角度分量进行超球体色彩空间反变换。7.根据权利要求6所述的全色图像和多光谱图像的融合方法，其特征在于：步骤1中，通过立方卷积插值的方式处理多光谱图像。8.根据权利要求1或7所述的全色图像和多光谱图像的融合方法，其特征在于：步骤3中，灰度拉伸处理采用的公式为：其中，PAN*为灰度拉伸后的全色图像，PAN为原全22色图像，μ1、σ1分别为PAN的均值和标准差，μ0、σ0分别为I的均值和标准差，I为亮度分量。9.一种全色图像和多光谱图像的融合装置，其特征在于：所述融合装置包括处理模块、变换模块、拉伸模块、融合模块及反变换模块，所述处理模块与所述变换模块连接，所述变换模块与所述融合模块连接，所述融合模块与所述拉伸模块连接，所述融合模块、变换模块均与所述反变换模块连接；所述处理模块，对多光谱图像进行处理，使处理后的多光谱图像和全色图像具有相同的像元尺寸；所述