[发明专利]多光谱图像融合实现三维重建的方法

摘要

本发明公开一种多光谱图像融合实现三维重建的方法，包括如下步骤：实现双正交小波分解；确定融合算子；HIS变换及空间、光谱特征分离；组合波段；融合结果图像；本发明方法处理后，三维结构的内部结构均较清晰，所以多光谱融合图像的数字效果最佳，实现了单光谱信息的优势互补。

主权项

1.一种多光谱图像融合实现三维重建的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)实现双正交小波分解：对各个二维图像进行N层的双正交小波分解，形成3N+1个不同频带，包括3N个高频带和一个低频带；(2)确定融合算子：各分解层上的不同频率分量采用不同的融合算子进行融合处理，最终得到融合后的小波金字塔，融合算子的确定方法如下：Ejϵ(n,m)=Σn′∈L,m′∈K{wϵ(n′,m′)[Djϵ(n+n′,m+m′)]2};ϵ=1,2,3]]>公式中表示在2^-j分辨率下以(n，m)为中心位置的局部区域能量；表示在2^-j分辨率下的高频分量，W^ε(n′，m′)是与相对应的权系数，ε＝1，2，3分别表示水平、垂直和对角三个方向；L和K定义了局部区域的大小；计算各幅图像对应的方向、对应分辨率上局部区域的匹配度，公式如下：Mj,ABϵ(n,m)={2Σn′∈L,m′∈K[wϵ(n′,m′)Dj,Aϵ(n+n′,m+m′)Dj,Bϵ(n+n′,m+m′)]}/[Ej,Aϵ(n,m)+Ej,Bϵ(n,m)]]]>先定义一匹配度阀值，则计算如下：公Dj,Fϵ(n,m)=Dj,Aϵ(n,m),Ej,Aϵ(n,m)≥Ej,Bϵ(n,m)Dj,Fϵ(n,m)=Dj,Bϵ(n,m),Ej,Aϵ(n,m)<Ej,Bϵ(n,m);ϵ=1,2,3]]>式中表示图像A在2^-j分辨率下的高频分量在(n，m)处像素的灰度值；表示图像B在2^-j分辨率下的高频分量在(n，m)处像素的灰度值，表示融合后图像F在2^-j分辨率下的高频分量在(n，m)处像素的灰度值；(3)HIS变换及空间、光谱特征分离：对于正交小波变换的多波段图像融合后图像所构成的RGB分量经HIS变换后，将图像的空间特性I和光谱特征H，S分离；(4)组合波段：计算不同波段组合指数值，计算公式如下：NOIF=Σi=1nSi/ΣRjk(j=1,...,n;k=1,...,n;j≠k)]]>其中S_i表示第i个波段的标准差，R_jr表示第j、k两个波段的相关系数；选取组合指数值最大的组合波段构成RGB分量进行HIS正变换，变换后得到I、H和S3个分量；(5)融合结果图像：将SPOT全色高分辨率图像与I分量进行直方图匹配，得到I’，将I’、H和S进行HIS逆变换得到RGB空间，生成融合图像。