[发明专利]基于分量替换和低通滤波的多光谱遥感图像全色锐化方法

权利要求书

1.一种基于分量替换和低通滤波的多光谱遥感图像全色锐化方法，其特征在于：包括以下步骤：

获取一幅低空间分辨率的原始多光谱图像MS及一幅高空间分辨率的原始全色图像Pan，其中，原始全色图像Pan与原始多光谱图像MS属于同场景，原始多光谱图像MS的谱带个数为N，原始全色图像Pan的空间分辨率与原始多光谱图像MS的空间分辨率的比值为r；

对原始多光谱图像MS的各谱带分量进行r倍上采样，得到与原始全色图像Pan的空间尺寸相同的上采样多光谱图像

对上采样多光谱图像的各谱带分量进行线性组合变换，得到其对应的亮度分量Y；

对原始全色图像Pan及上采样多光谱图像的亮度分量Y进行处理，得到两者的残差图像D；

对残差图像D进行低通滤波处理，得到其对应的低通分量D_LP；

对残差图像D及残差图像D的低通分量D_LP进行处理，得到高频细节图像

对高频细节图像及原始多光谱图像MS的各谱带的注射增益G_k进行处理，得到各谱带的注射细节DI_k；

对上采样多光谱图像及各谱带的注射细节DI_k进行处理，得到高空间分辨率的全色锐化多光谱图像MS^F；

得到高频细节图像时，采用公式(3)对残差图像D及残差图像D的低通分量D_LP进行处理：

得到各谱带的注射细节时，采用公式(4)对高频细节图像及原始多光谱图像MS中各谱带的注射增益G_k进行处理：

公式(4)中，k为谱带索引，G_k(k＝1,2,…,N)为谱带注射增益矩阵，为矩阵逐像素相乘运算；

得到具有高空间分辨率的全色锐化多光谱图像MS^F时，采用公式(5)对上采样多光谱图像及各谱带的注射细节DI_k进行处理：

2.根据权利要求1所述的基于分量替换和低通滤波的多光谱遥感图像全色锐化方法，其特征在于：对原始多光谱图像MS的各谱带分量进行r倍上采样时，采用近邻法、双线性插值法或三次样条插值法实现。

3.根据权利要求1或2所述的基于分量替换和低通滤波的多光谱遥感图像全色锐化方法，其特征在于：得到上采样多光谱图像对应的亮度分量Y时，采用公式(1)对上采样多光谱图像的各谱带分量进行线性组合变换：

公式(1)中，w_k(k＝1,2,…,N)为加权系数，k为谱带索引。

4.根据权利要求3所述的基于分量替换和低通滤波的多光谱遥感图像全色锐化方法，其特征在于：得到原始全色图像Pan及上采样多光谱图像的亮度分量Y的残差图像D时，采用公式(2)对原始全色图像Pan及上采样多光谱图像的亮度分量Y进行处理：

D＝Pan-Y          (2)。

5.根据权利要求1所述的基于分量替换和低通滤波的多光谱遥感图像全色锐化方法，其特征在于：对残差图像D进行低通滤波处理时，采用归一化截止频率为1/r的低通滤波器对残差图像D进行低通滤波处理。

6.根据权利要求5所述的基于分量替换和低通滤波的多光谱遥感图像全色锐化方法，其特征在于：原始全色图像Pan与原始多光谱图像MS均来自同一卫星；所述的低通滤波器在截止频率处的频谱响应幅值与该卫星搭载的成像传感器的MTF相匹配。