遥感影像融合及其质量评价

随着信息科学技术的进步，影像融合技术被广泛应用于不同领域中，与此同时也涌现出了大量遥感影像数据,然而，将这些不同种类的影像数据进行融合是目前遥感领域中急需解决的问题，已受到许多遥感学者的重视。前人对遥感影像融合有了深入的研究，将其影像融合技术划分为三个层次：即像素级影像融合、决策级影像融合、特征级影像融合。但是，在具体实际应用中，很难设计出一种能够适应各种领域的融合方法。本文在查阅大量文献和总结前人研究成果的基础上，深入研究像素级影像融合算法以及影像质量评价，采用两组影像作为实验数据源。主要研究成果如下：(1).详细阐述了像素级融合基本概念,综合分析了传统像素级融合方法以及特点。(2).采用两组遥感影像数据进行影像融合实验验证。对于该两组数据源，HIS融合法是一种较重要的融合算法。在综合分析了传统HIS融合法和小波、离散小波融合法的基础上，提出了Wavelet+HIS变换和HIS+DWT变换融合法。实验表明： Wavelet+HIS变换是最优方法之一,该方法将TM多光谱影像中具有的光谱信息与SPOT全色影像中的空间信息叠加在一起得到高质量融合影像。该方法不仅能够很好的保留TM影像的光谱特性，而且在一定程度上使SPOT影像的空间细节能力保持不变。(3)．随着影像融合技术的发展，contourlet变换,一种新的影像二维表示方法,成为目前遥感影像融合技术的研究热点。它克服了小波变换在二维空间上不能有效地捕捉线性空间实体说明的缺点,将小波在一维空间上的时间与频率关系保持下来,可以在任何规模上实现任意方向的分解。contourlet变换易于描述影像中的轮廓和纹理信息,以弥补小波变换融合算法。该方法应用到遥感影像融合中，高频域空间细节分解到各个方向上,增加了影像融合的选择机会，融合效果更加细腻。在contourlet变换基础上，本文提出了contourlet+HIS变换融合。实验表明：与Wavelet+HIS变换和IHS+DWT变换融合法相比较,无论在主观评价与客观评价方面，该方法都增强了影像的空间细节信息，提高了多光谱影像的分辨率，获得了高质量的融合影像。(4).进行了融合影像的质量评价，全面统计分析了质量评价指标数据。研究结果表明本文研究的混合融合法融合结果比传统融合方法效果好，是影像融合技术研究领域的有益尝试。