采用区域互信息的多光谱与全色图像融合算法

为了提高多光谱与全色图像融合算法质量,提出了一种采用区域互信息的多光谱与全色图像融合算法。首先将多光谱图像变换至HSV彩色空间,并采用分水岭与区域合并的方法对V分量进行区域分割,得到区域分割映射,欧氏光谱距离作为区域合并的测度。然后采用非下采样Contourlet变换（Nonsubsample Contourlet Transform,NSCT）对多光谱图像V分量和全色图像进行多分辨率分解,将区域分割结果映射至全色图像,通过计算对应区域间的互信息对多分辨率分解系数进行融合,获得融合图像的分解系数,最后通过NSCT反变换实现融合图像重构。图像融合算法对比实验表明,文中融合算法在充分保留了多光谱图像光谱信息的同时,尽可能多地注入了全色图像的细节信息,有效提高了多光谱图像的边缘特征。     

基于Shearlet变换与区域分割的遥感图像融合

结合区域分割理论,提出了一种基于Shearlet变换 的遥感图像融合算法。首先通过色度H-亮度I-饱和度S(HI S) 变换对多光谱图像进行分解,将I分量与全色图像进行Shearlet变换,得到低 频、高频信息图;然后对 低频信息图进行基于灰度的区域分割,两图像的低频部分使用改进的加权融合算法改善融 合图像轮廓模 糊问题,以区域匹配度作为融合规则,高频分量采用区域清晰比作为融合规则,得到更多 的细节信息; 最后通过HIS逆变换得到融合图像。实验结果表明,本文算法 所得融合图像在有效地保持了多光谱图像光谱信息的同时,提高了空间细节信息。     

基于改进引导滤波和量子遗传算法的图像融合

为了有效解决图像融合中存在的光谱失真和空间细节信息缺失问题,提出一种基于改进引导滤波和量子遗传算法的图像融合方法。首先对多光谱图像进行上采样,并采用改进引导滤波对全色图像进行拟合处理,然后选用量子遗传算法对新的全色图像进行优化。依据小波变换法分别对多光谱图像和全色图像展开分解,选取高频部分进行加权平均融合,低频部分采用像素取大原则,最后通过小波逆变换得到融合图像。实验结果表明,改进方法能够有效提升图像的平均梯度、信息熵等指标,使得融合图像的光谱失真现象得到改善,边缘细节信息得到增强,视觉效果良好。     

基于FRGF和改进PCNN的红外可见光图像融合

为解决图像融合中边缘细节保留不理想的问题,本文提出了一种快速滚动引导滤波器和改进脉冲耦合神经网络相结合的红外可见光图像融合方法。提出的快速滚动引导滤波器可以较好地在保留边缘、细节纹理信息的同时有效提高运行效率。首先,利用快速滚动引导滤波和高斯滤波对源图像进行多尺度分解;其次,为了使基础层图像更好地突出轮廓信息,采用相似性匹配的融合规则对图像进行融合;然后,细节层采用改进参数自适应脉冲耦合神经网络规则进行融合;最后,经过多尺度重构得到融合结果图。实验结果表明,与其它5种融合方法相比,该算法不仅在视觉效果上得到了提升,而且能够充分保存图像的边缘和纹理等信息,极大地提高了运行效率。另外,该方法在客观评价指标上均优于对比方法。     

基于滤波器组的遥感图像融合方法及其性能分析研究

提出了一种基于滤波器组的图像融合方法，用以融合高空间分辨率全色图像和低空间分辨率的多光谱图像．在高空间分辨率全色图像经过多通道滤波器组分解的基础上，用多光谱图像直接替换全色图像低频子图像的方式进行融合处理；最后对替代后的子图像进行滤波器组重构得到融合后的图像．实验结果表明，通过调整滤波器组的通道个数，该方法能够使融合图像中空间信息和多光谱信息获得更好地折衷．     

基于NSCT的红外与可见光图像融合

针对红外与可见光图像特点,提出一种基于非下采样Contourlet变换(NSCT)的红外与可见光图像融合算法。该算法对源图像进行NSCT分解,得到低频分量和各带通方向子带分量;引入图像区域相关系数决策度,对低频分量和带通方向子带分量采用不同的融合规则进行融合;最后经过NSCT逆变换得到融合图像。实验证明,该方法可以更好地保留目标信息和图像细节信息。     

基于Contourlet系数局部特征的选择性遥感图像融合算法

为了使融合后的多光谱图像在显著提高空间分辨率的同时,尽可能多地保持原始多光谱特性,提出了一种基于Contourlet变换系数局部特征的选择性遥感图像融合方法。根据多光谱和全色图像融合过程中Contourlet变换后的低频和高频部分融合目的的不同,对得到的近似和各层各方向的细节分量分别运用窗口邻域移动模板逐一计算相应区域Contourlet系数阵的不同局部特征量,然后选择适当的准则,对图像的近似和细节分量分别应用不同的策略在Contourlet系数域内进行选择性融合,通过Contourlet和亮度-色调-饱和度(IHS)逆变换得到融合的高分辨率多光谱图像。采用Landsat TM多光谱和SPOT全色图像进行的融合实验结果表明:提出的算法在显著提高空间分辨率的同时,又能很好地保持原始图像的光谱特征,并优于传统的融合方法。     

基于细节信息提取的全色与多光谱图像融合方法

全色（Panchromatic, Pan）图像与多光谱（Multi-spectral, MS）图像融合的目的是生成具有高空间分辨率的多光谱图像。为了进一步提升融合图像的质量，提出一种基于细节信息提取的融合方法。首先，使用滚动引导滤波器与差值运算分别获取Pan与MS的高频分量。其次，采用自适应强度-色度-饱和度（Adaptive Intensity-Hue-Saturation，AIHS）变换处理MS的高频分量与经像素显著性检测后Pan的高频分量，生成对应的强度分量（Intensity，I），再将Pan与I作差值运算获取细节图像。接着，采用引导滤波器计算Pan与MS的高频分量的差值，得到残差图像。最后，利用最速下降法将细节图像与残差图像注入到原始的MS图像中获得最终融合结果。实验结果表明，本文所提算法得到的融合图像能够取得较好的主观视觉效果，且客观定量评价指标较优。     

一种自适应模糊密度赋值的小波变换遥感图像融合算法

该文提出了一种基于模糊积分的多光谱图像和全色遥感图像融合算法。该算法首先由多光谱图像和全色图像的小波系数来获取模糊积分的信度函数,再依据小波系数的局部窗口内的方差自适应的构造模糊密度,然后由模糊积分计算融合后的小波系数,最后进行小波逆变换,得到融合图像。实验表明,采用新的基于模糊积分的融合方法,只要选择适当的模糊密度,就可以使得融合图像在提高空间细节质量的同时,相比其它融合算法能够具有更好的光谱质量。     

基于双引导滤波的红外和可见光图像融合算法

图像融合是将多幅图像中有用或互补信息整合成一幅图像的过程。本文提出了一种基于引导滤波多尺度分解的红外和可见光图像融合算法。在传统的引导滤波图像融合算法的基础之上,利用双引导滤波器代替均值滤波器将源图像分解为小尺度纹理细节、大尺度边缘和基础图像;直接利用纹理细节及边缘层图像构建显著性映射图,用其代替额外的特征提取操作,可很好地突出源图像显著性信息的同时大大降低算法复杂度;利用显著性映射图、Sigmoid函数构造权重图,将源图像中具有视觉意义的信息注入到融合图像中;利用色彩模型转换融合方式,可更好保留图像的色彩信息。定性和定量实验结果证明,相比于传统的基于引导滤波的图像融合算法,本文算法的融合效果得到进一步提升。     

QuickBird高分辨率影像融合方法比较研究

遥感图像融合的关键就是选择合适的融合方法,恰当的融合方法可在提高图像空间信息的同时,能很好地保持多光谱影像的光谱特性。从应用的角度出发,利用ENVI 4.5、PCI 9.0、ERDAS 9.1和PhotoShop四种软件平台对快鸟卫星(QuickBird)数据进行了融合实验研究,并对相应的融合结果进行了讨论与分析,希望为同类作业者提供借鉴。结果表明,格拉姆-施密特(Gram-schmidt)正交化变换法和彩色合成(PanSharp)方法在提高影像空间分辨率的同时,还较好地保持了多光谱波段的光谱信息,并且色彩信息更符合人的视觉习惯。     

基于NSCT的多光谱和全色图像的融合

提出了一种基于无下采样Contourlet变换的多光谱和全色图像的融合方法.该方法在对多光谱影像进行IHS变换的基础上,对多光谱的I分量和高分辨率的全色影像分别进行无下采样Contourlet变换(NSCT),然后对分解得到的近似分量以及各层金字塔各方向的细节分量利用本文提出的一定的融合准则分别对近似分量和细节分量进行影像融合,最后通过无下采样Conlourlet逆变换得到新的I分量,与H,S分量一起还原到RGB空间,最终得到融合后的高分辨率多光谱彩色图像.本文采用一组多光谱图像和全色图像数据进行融合实验,其实验融合图像的目视效果和统计指标均优于传统的IHS融合方法、小波融合方法以及Contourlet变换方法.     

基于离散向量小波变换的多光谱图像融合

为了能够更好地把多光谱图像和高分辨率图像的图像信息综合起来,以提高对图像信息的分析和提取能力,在研究了离散向量小波图像分析法之后,本文提出了一种基于离散向量小波变换的像素级图像融合新方法。向量小波作为标量小波的一种扩展具有很多标量小波所没有的优点。向量小波分析能够为图像提供一种比标量小波多分辨分析更加精细的分析方法。利用向量小波将多光谱图像和高分辨率图像进行融合后得到的融合图像,能够很好地将原图像的细节融合在一起。给出了该方法的融合结果,通过与其它融合方法进行主观与客观的评价比较,证明该融合方法可以获得更好的融合效果。     

基于变分的多尺度遥感图像融合算法

全色图像与多光谱图像融合时,忽略了上采样的重要性和通道间细节的差异性.针对前者,利用不同尺度下自相似块,估计出低分辨率图像丢失信息,从而修改了图像上采样的策略,并以此构造目标函数的保真项;针对后者,利用全色图像和光谱图像梯度域结构相似性,提出局部加权动态稀疏约束,构造目标函数的正则项.本文基于变分法理论,构造了新的目标函数,并提出了多尺度迭代融合框架,通过多次迭代逐步提高融合图像的分辨率,每一层的融合结果更加准确,从而提高最终的融合精度.本文算法与Brovey等成分替代算法、P+XS等变分算法、MTF_GLP等多分辨分析算法进行比较.实验结果表明,本算法的融合结果具有良好的视觉效果,且在客观评价指标上比所有对比算法的最优值平均值均有提高.     

Fusion of Multispectral and Panchromatic Images Using a Restoration-Based Method

Many remote-sensing satellites can obtain images in multispectral and panchromatic bands. By fusing low-resolution multispectral and high-resolution panchromatic images, one can obtain high-resolution multispectral images. In this paper, an image fusion algorithm based on image restoration is proposed to combine multispectral and panchromatic images. For remote-sensing satellites, the wavelength of the panchromatic band usually covers the wavelengths of the multispectral bands. This relationship between the two kinds of images is useful for fusion. In our approach, the low-resolution multispectral images are first resampled to the scale of the high-resolution panchromatic image. The relationship between these two kinds of images is then used to restore the resampled multispectral images. That is, the resampled multispectral images are modeled as the noisy blurred versions of the ideal multispectral images, and the high-resolution panchromatic image is modeled as a linear combination of the ideal multispectral images plus the observation noise. The ideal high-resolution multispectral images are then estimated based on the panchromatic and the resampled multispectral images. A closed-form solution of the fused images is derived here. Experiments show that the proposed fusion algorithm works effectively in integrating multispectral and panchromatic images.     

改进的PCNN模型在多光谱与全色图像融合中的应用研究

介绍了PCNN模型原理,提出了基于双通道自适应的PCNN多光谱与全色图像融合算法。该算法首先将RGB空间的多光谱图像转换为HSV彩色空间,然后将HSV彩色空间中的非彩色通道(V通道)的灰度像素值和全色图像的像素灰度值分别作为PCNN-1及PCNN-2的神经元输入,利用方向性信息作为自适应链接强度系数,对非彩色通道图像和全色图像进行自适应分解,再将点火时间序列送入判决因子得到新的非彩色通道图像,最后将原多光谱图像的H通道分量、S通道分量及新的V通道分量经HSV空间逆变换获得最终的融合图像。实验结果表明,该算法不仅解决了链接强度系数自动设置的问题,而且充分考虑到图像边缘和方向特征的影响,无论在主观视觉效果,还是客观评价标准上均优于IHS、PCA、小波融合等其他图像融合算法,同时降低了计算复杂度。     

一种超高分辨率遥感图像融合新算法

该文针对超高分辨率的全色光图像和多光谱图像的融合,提出了一种基于对应分析的图像融合新算法。该算法在对多光谱数据进行对应分析的基础上,利用冗余小波变换提取出全色光图像的空间细节信息并将其融入到成分空间。实验分别采用IKONOS和QuickBird数据,融合结果的目视效果与客观评价表明,相比现有同类融合方法,该方法能够在提高空间分辨率的同时更好地保持光谱特性,有效地减少了色彩失真的现象。