基于边缘特征的遥感影像小波变换融合法.pdf

第20 卷第7 期 地球科学进展 Vol. 20 No. 7 2005 年7 月 ADVANCES IN EARTH SCIENCE Jul. ，2005 文章编号：1001-8166（2005 ）07-0705-05 基于边缘特征的遥感影像小波变换融合法* 1，2 2 3 吴兆福 ，高 飞 ，宫 鹏 （1. 南京大学城市与资源学系，江苏 南京 210093 ；2 . 合肥工业大学土木建筑工程学院，安徽 合肥 230009 ；3. 伯克利加州大学环境科学、政策与管理系，美国 加利福尼亚） 摘 要：如何将不同空间分辨率遥感影像合理有效地融合在一起，保持原始多光谱影像的光谱特 性，提高影像的分类精度和空间分解力，这是遥感影像数据融合处理的热点研究问题。在对原始遥 感影像进行小波变换的基础上，提取高空间分辨率影像边缘特征信息，并与原始多光谱影像进行了 融合处理。以IRS 、SPOT 和ETM 卫星影像为资料进行实验，结果表明，该方法在提高影像的空间 分辨率的同时，能够很好地保持影像的光谱特性，尤其在空间分辨率差异较大的影像融合中，该方 法在保持影像光谱特性方面要优于其他的融合方法。 关 键 词：边缘特征；小波变换；数据融合 中图分类号：TP75 文献标识码：A 的影响，从而提出了基于区域能量特征的融合算法； 0 引 言 ［5 ］ ［6 ］ 李军 、强赞霞 等认为方差是一个反差的测度， 多源遥感影像数据融合是提取比从单源数据中 它的大小反映了影像细节的信息量，因此可以将方 更丰富、更可靠、更有用信息的最有效的手段之一， 差作为融合的依据，提出了采用局域方差准则的小 也是当前国际遥感影像数据处理领域的研究热点之 波变换融合法。这些方法都不同程度地提高了融合 一。随着遥感影像数据融合技术的不断发展，遥感 影像的空间分辨率，并较好地保持了多光谱影像的 应用与新技术发展的互相促进［1］，将具有冗余性、 光谱特性。但是以上各种小波变换融合法中，融合 互补性和合作性信息的多源遥感影像数据融合起来 结果影像的高频小波系数均采用提取同尺度各原始 进行信息提取已成为复杂信息环境下精确获取和准 待融合影像的高频小波系数，仅仅是在提取高频系 确理解综合对地观测信息的重要手段。近年来科学 数时，依据的准则不同，这对于空间分辨率相同或相 家们正在研究如何更好地把小波理论应用于遥感影 近的两幅影像来说，采用这些准则进行影像数据的 像数据处理中， 融合是可行的，但对于空间分辨率相差较大的两幅 20 世纪90 年代，小波变换理论开始 应用到影像数据融合领域。鉴于小波变换融合法提 影像来说，这些融合方法将会增加融合结果影像光 高影像空间分辨率并保持影像光谱特性的高效 谱特性的扭曲。因为在影像数据空间配准中，影像 性［2 ］，目前基于小波变换的影像数据融合方法特别 的插值将减小多光谱影像的反差和空间对比度，从 ［3 ］ ［4 ］ 而减弱了多光谱影像的高频信息，而小波变换的过 多。蒋晓瑜 、王文杰 等在基于传统小波变换融 合的实验基础上分析认为，简单地用低分辨率影像 程实际上就是不同频率的信息量在低频图像和高频 的低频部分来代替高分辨率影像的低频部分会造成