[发明专利]超复数主元加权的多光谱和全色图像融合方法

摘要

本发明属于图像融合技术领域，具体为一种超复数主元加权的多光谱与全色图像融合方法。该方法首先对全色图像的每个像素值进行矢量化，然后对由RGB表示的多光谱图像和矢量化的全色图像分别用超复数矩阵进行表示，并对超复数矩阵表示的全色图像和多光谱图像分别进行超复数奇异值分解，获得这两个超复数矩阵的奇异值，并对得到的奇异值进行主元分析，用最大的特征向量作为权值进行加权图像融合。本发明考虑了由RGB表示多光谱图像的矢量性，从而避免了IHS和PCA融合方法由于忽视多光谱图像的矢量性而导致的色彩失真。分析和仿真的结果表明：该方法不存在人眼可见的光谱畸变，明显优于IHS、PCA和小波变换的融合方法。

主权项

1、一种超复数主元加权的多光谱和全色图像融合方法，其特征在于具体步骤如下：(1)首先通过线性插值算法将低分辨率的多光谱图像放大到和全色图像那样的尺寸M×N，得到图像XSi(i＝1，2，3)；(2)将全色图像的每个像素扩展为三维的矢量，得到矢量化后的全色图像PSMi (i＝1，2，3)；(3)对MSi和PSMi(i＝1，2，3)中的三维像素分别用超复数进行整体表示；$\mathrm{QPAN}(x,y)=\frac{1}{\sqrt{3}}\mathrm{PAN}(x,y)i+\frac{1}{\sqrt{3}}\mathrm{PAN}(x,y)j+\frac{1}{\sqrt{3}}\mathrm{PAN}(x,y)k---\left(2\right)$ QZ(x，y)＝R(x，y)i+G(x，y)j+B(x，y)k其中，PAN(x，y)为全色图像的每一个像素值，R(x，y)、G(x，y)、B(x，y)分别为多光谱图像的RGB分量；(4)对两个用超复数矩阵表示的放大的多光谱图像MSi(i＝1，2，3)和矢量化后的全色图像PSMi(i＝1，2，3)分别进行分块(n×n)的超复数奇异值分解，分别获得MSi和PSMi 的n个奇异值；(5)并对获得的超复数奇异值进行主元分析，对两列厅异值构成的矩阵求相关矩阵，并求出相关矩阵的特征值和特征向量，用最大特征值对应的特征向量作为权值进行加权图像融合F。