自適應(yīng)權(quán)重注入機制遙感圖像融合
發(fā)布時間:2021-01-27 09:28
目的遙感圖像融合是將一幅高空間分辨率的全色圖像和對應(yīng)場景的低空間分辨率的多光譜圖像,融合成一幅在光譜和空間兩方面都具有高分辨率的多光譜圖像。為了使融合結(jié)果在保持較高空間分辨率的同時減輕光譜失真現(xiàn)象,提出了自適應(yīng)的權(quán)重注入機制,并針對上采樣圖像降質(zhì)使先驗信息變得不精確的問題,提出了通道梯度約束和光譜關(guān)系校正約束。方法使用變分法處理遙感圖像融合問題?紤]傳感器的物理特性,使用自適應(yīng)的權(quán)重注入機制向多光譜圖像各波段注入不同的空間信息,以處理多光譜圖像波段間的差異,避免向多光譜圖像中注入過多的空間信息導(dǎo)致光譜失真?紤]到上采樣的圖像是降質(zhì)的,采用局部光譜一致性約束和通道梯度約束作為先驗信息的約束,基于圖像退化模型,使用光譜關(guān)系校正約束更精確地保持融合結(jié)果的波段間關(guān)系。結(jié)果在Geoeye和Pleiades衛(wèi)星數(shù)據(jù)上同6種表現(xiàn)優(yōu)異的算法進行對比實驗,本文提出的模型在2個衛(wèi)星數(shù)據(jù)上除了相關(guān)系數(shù)CC(correlation coefficient)和光譜角映射SAM(spectral angle mapper)評價指標(biāo)表現(xiàn)不夠穩(wěn)定,偶爾為次優(yōu)值外,在相對全局誤差ERGAS(erreur relativ...
【文章來源】:中國圖象圖形學(xué)報. 2020,25(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
圖4的客觀評價結(jié)果
以圖1為例,wavelet算法的結(jié)果(圖1(c))在物體邊緣出現(xiàn)偽影,圖像整體有點模糊,但光譜信息保持較好,沒有明顯的光譜失真現(xiàn)象,這與多分辨率分析法的特點一致。GLP_R的結(jié)果(圖1(d))在邊緣清晰,空間分辨率有明顯提高,具有明顯的成分替代法的優(yōu)點,但是在某些區(qū)域,比如植被區(qū)域的顏色信息保持不夠,會出現(xiàn)明顯的光譜失真現(xiàn)象。joint IHS算法的結(jié)果(圖1(e))在空間細(xì)節(jié)上保持得足夠好,但整幅圖像都出現(xiàn)了顯而易見的顏色失真,尤其在綠色植被區(qū)域,說明固定的權(quán)重系數(shù)未能體現(xiàn)該場景的特征。P+XS的結(jié)果(圖1(f))存在明顯的過度銳化和光譜失真現(xiàn)象,說明P+XS算法中固定的權(quán)重系數(shù)向融合結(jié)果中注入了過多的空間信息。NIHS的結(jié)果(圖1(g))在物體邊緣存在明顯的塊狀陰影,如在建筑物和沙灘邊緣可以明顯看到塊狀陰影,但整體細(xì)節(jié)和光譜都保持得不錯。引導(dǎo)濾波的結(jié)果(圖1(h))雖然光譜信息保持得不錯,沒有明顯的光譜失真的現(xiàn)象,但圖像整體過于平滑,細(xì)節(jié)損失較多,具有明顯的多分辨率分析的缺點。本文方法的結(jié)果(圖1(i))在光譜和空間細(xì)節(jié)方面都表現(xiàn)得不錯,既沒有因為注入過多空間信息出現(xiàn)較大程度的光譜失真現(xiàn)象,也不存在邊緣偽影情況,圖像整體的空間分辨率有較大程度的提高。對于Geoeye衛(wèi)星數(shù)據(jù)(如圖3和圖4所示),展現(xiàn)結(jié)果具有的特點與上述分析基本相同。圖2 Pleadies實驗圖像及實驗結(jié)果(第2組)
Pleadies實驗圖像及實驗結(jié)果(第2組)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]小波變換和稀疏表示相結(jié)合的遙感圖像融合[J]. 劉婷,程建. 中國圖象圖形學(xué)報. 2013(08)
[2]基于2代Curvelet改進IHS變換的遙感圖像融合[J]. 蔣年德,王耀南,毛建旭. 中國圖象圖形學(xué)報. 2008(12)
本文編號:3002821
【文章來源】:中國圖象圖形學(xué)報. 2020,25(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
圖4的客觀評價結(jié)果
以圖1為例,wavelet算法的結(jié)果(圖1(c))在物體邊緣出現(xiàn)偽影,圖像整體有點模糊,但光譜信息保持較好,沒有明顯的光譜失真現(xiàn)象,這與多分辨率分析法的特點一致。GLP_R的結(jié)果(圖1(d))在邊緣清晰,空間分辨率有明顯提高,具有明顯的成分替代法的優(yōu)點,但是在某些區(qū)域,比如植被區(qū)域的顏色信息保持不夠,會出現(xiàn)明顯的光譜失真現(xiàn)象。joint IHS算法的結(jié)果(圖1(e))在空間細(xì)節(jié)上保持得足夠好,但整幅圖像都出現(xiàn)了顯而易見的顏色失真,尤其在綠色植被區(qū)域,說明固定的權(quán)重系數(shù)未能體現(xiàn)該場景的特征。P+XS的結(jié)果(圖1(f))存在明顯的過度銳化和光譜失真現(xiàn)象,說明P+XS算法中固定的權(quán)重系數(shù)向融合結(jié)果中注入了過多的空間信息。NIHS的結(jié)果(圖1(g))在物體邊緣存在明顯的塊狀陰影,如在建筑物和沙灘邊緣可以明顯看到塊狀陰影,但整體細(xì)節(jié)和光譜都保持得不錯。引導(dǎo)濾波的結(jié)果(圖1(h))雖然光譜信息保持得不錯,沒有明顯的光譜失真的現(xiàn)象,但圖像整體過于平滑,細(xì)節(jié)損失較多,具有明顯的多分辨率分析的缺點。本文方法的結(jié)果(圖1(i))在光譜和空間細(xì)節(jié)方面都表現(xiàn)得不錯,既沒有因為注入過多空間信息出現(xiàn)較大程度的光譜失真現(xiàn)象,也不存在邊緣偽影情況,圖像整體的空間分辨率有較大程度的提高。對于Geoeye衛(wèi)星數(shù)據(jù)(如圖3和圖4所示),展現(xiàn)結(jié)果具有的特點與上述分析基本相同。圖2 Pleadies實驗圖像及實驗結(jié)果(第2組)
Pleadies實驗圖像及實驗結(jié)果(第2組)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]小波變換和稀疏表示相結(jié)合的遙感圖像融合[J]. 劉婷,程建. 中國圖象圖形學(xué)報. 2013(08)
[2]基于2代Curvelet改進IHS變換的遙感圖像融合[J]. 蔣年德,王耀南,毛建旭. 中國圖象圖形學(xué)報. 2008(12)
本文編號:3002821
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