[发明专利]一种可消除砖块效应的基于空间混合分解的时空融合方法

权利要求书

1.一种可消除砖块效应的基于空间混合分解的时空融合方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

1)对每一个低分辨率像元，以该低分辨率像元为中心建立一个窗口，基于已知的空间混合分解方法，利用输入的高空间分辨率分类图对被预测时刻的低分辨率影像进行混合分解，获取初始融合影像，计算每一个中心像元的混合分解残差；

2)根据输入的高空间分辨率分类图，确定以低分辨率像元为中心的窗口内与该中心像元覆盖相同地物类别的像元，获得指示函数，并根据初始融合影像计算每个中心像元的空间连续性测度；

3)获取每个中心像元的混合分解残差的统计信息及空间连续性测度的统计信息，根据两种统计信息计算幅度参数；

4)根据被预测时刻的低分辨率影像的反射率值和空间连贯性假设，对中心像元构建目标函数；

5)遍历所有低分辨率像元，将步骤1)获取的初始融合影像作为迭代初始值，将其与计算得到的幅度参数输入目标函数，通过迭代直至目标函数值达到最小，进而获取中心像元的各类地物最优反射率；

6)根据空间分辨率分类图和获取的各类地物最优反射率重新构建最终融合影像。

2.根据权利要求1所述的可消除砖块效应的基于空间混合分解的时空融合方法，其特征在于，步骤2)中，所述指示函数I_i,j,c的表达式为：

式中，c为地物类型编号。

3.根据权利要求1所述的可消除砖块效应的基于空间混合分解的时空融合方法，其特征在于，步骤2)中，每个中心像元的空间连续性测度D_i的计算式为：

式中：I_i,j,c为指示函数，c为地物类型编号，C为地物类别总数，N₀为以某一低分辨率像元为中心的窗口内低分辨率像元个数，在UBDF方法中，E_i,c为中心像元第c类地物反射率，E_j,c为邻域像元第c类地物反射率；在STDFA和VIPSTF-SU方法中，E_i,c为中心像元第c类地物反射率变化量，E_j,c为邻域像元第c类地物反射率变化量。

4.根据权利要求1所述的可消除砖块效应的基于空间混合分解的时空融合方法，其特征在于，步骤4)中，所述目标函数的表达式为：

式中：α为设定的权衡参数，R_i为每个中心像元的混合分解残差，A为计算得到的幅度参数，D_i为每个中心像元的空间连续性测度，P为以该低分辨率像元为中心的窗口中各类地物占比矩阵，t为迭代次数，C为地物类别总数，c为地物类型编号，N₀为以该低分辨率像元为中心的窗口内低分辨率像元个数，I_i,j,c为指示函数；在UBDF方法中，为本次迭代需求解的每个中心像元各类地物反射率向量；Q为以该低分辨率像元为中心的窗口中各像元反射率组成的向量；在STDFA方法中，为本次迭代所需求解的两时刻间每个中心像元各类地物反射率变化向量；Q为以该低分辨率像元为中心的窗口中各像元两时刻间反射率变化向量；在VIPSTF-SU方法中，为本次迭代所需求解的被预测时刻与虚拟时刻间每个中心像元各类地物反射率变化向量；Q为以该低分辨率像元为中心的窗口中对应的反射率变化向量；在UBDF方法中，为本次迭代所需求解的每个中心像元第c类地物反射率，为上一次迭代已求得的邻域像元第c类地物反射率；在STDFA和VIPSTF-SU方法中，为本次迭代所需求解的每个中心像元第c类地物反射率变化量，为上一次迭代已求得的邻域像元第c类地物反射率变化量。

5.根据权利要求1所述的可消除砖块效应的基于空间混合分解的时空融合方法，其特征在于，步骤3)中，幅度参数A的计算表达式为：

式中：R_M为混合分解残差R的众数，D_M为空间连续性测度D的众数。