[发明专利]一种用于多光谱遥感图像的图像插值方法

说明书

技术领域

本发明涉及遥感影像的成像处理方法，尤其是针对星载多光谱遥感图像的图像插值方法。

背景技术

一些星载传感器，例如SPOT、Landsat-7、IKONOS、QuickBird等可以提供具有多个波段的多光谱遥感图像。将此类影像与空间分辨率更高的全色光遥感图像进行融合处理时，需要先对多光谱图像进行插值，放大至与全色光图像同尺寸。

目前国际上通用的做法是选用最近邻插值法、双线性插值法或者双三次插值法对多光谱图像的各波段独立地进行插值运算，然后直接合并得到放大的多光谱图像(参见文献IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing，45(10)：3012-3021，2007)。事实上，由上述插值法得到的多光谱图像会出现不同程度的光谱失真与空间信息失真，从而进一步加剧了融合结果的失真程度(参见文献IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters，4(1)：27-31，2007；IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters，5(1)：98-102，2008)。

发明内容

为了克服现有技术存在光谱失真与空间信息失真的不足，本发明针对星载多光谱遥感图像提出一种新型的多光谱图像高保真插值方法，综合波段内像素点的空间信息和各波段间的光谱向量特征，将多光谱图像作为一整体进行插值放大，很好地保持了原始多光谱图像的光谱信息，同时有效地降低了因插值过程所引入的空间细节失真。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

假设原始多光谱图像包含N个波段(Band1，Band 2，...，BandN)，其中各波段图像尺寸为R1行×C1列，目标多光谱图像尺寸为R2行×C2列。

第一步、坐标投影：

目标多光谱图像中坐标为(O_x，O_y)的像素点可以被投影到原始多光谱图像中的(x，y)点，其坐标转换关系可以按下式计算：

x=R1R2Ox---(1)]]>

y=C1C2Oy---(2)]]>

第二步、计算空间距离r_l：

在原始多光谱图像中选择2×2滑动窗口，计算该窗口内任一插值点与四个原始像素点之间的空间距离信息。假设任一插值点x_A位于(x_a，y_a)，其相邻的四个原始像素点x₁、x₂、x₃以及x₄分别位于(i，j)、(i，j+1)、(i+1，j)和(i+1，j+1)。记插值点x_A与原始四像素点x₁、x₂、x₃以及x₄之间的空间距离分别为r₁、r₂、r₃和r₄，计算如下：