[发明专利]基于自动调节引导滤波器参数的遥感图像融合方法

摘要

本发明提出了一种自动调节引导滤波器参数的遥感图像融合方法，旨在提高融合图像的分辨率。实现步骤为：获取待融合遥感图像；对待融合遥感图像进行多尺度变换；获取待融合遥感图像的低频权重图；获取待融合遥感图像的高频权重图；设置引导滤波器调整参数，以及计算引导滤波器窗口半径的迭代次数；获取待融合遥感图像的重定义低频权重图；利用待融合遥感图像的重定义低频权重图对与其对应的低频系数分别进行加权融合；获取待融合遥感图像的重定义高频权重图；利用待融合遥感图像的重定义高频权重图对与其对应的高频系数分别进行加权融合；获取遥感融合图像；获取最佳遥感融合图像。本发明可用于地质、气象等领域的图像分析与处理。

主权项

1.一种基于自动调节引导滤波器参数的遥感图像融合方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)获取待融合遥感图像：将从数据库中选取对同一目标拍摄的一幅多光谱MS图像和一幅全色图PAN图像作为待融合遥感图像；(2)对待融合遥感图像进行多尺度变换：(2a)对多光谱MS图像进行RGB‑IHS变换，得到多光谱MS图像的I分量、H分量和S分量；(2b)对多光谱MS图像的I分量和全色图PAN图像分别进行多尺度变换，得到多光谱MS图像I分量的高频系数和低频系数，以及全色图PAN图像的高频系数和低频系数；(3)获取待融合遥感图像的低频权重图：将多光谱MS图像I分量的低频系数和全色图PAN图像的低频系数基于每个像素进行比较，得到待融合遥感图像的低频权重图W1L和W2L；(4)获取待融合遥感图像的高频权重图：将多光谱MS图像I分量的高频系数和全色图PAN图像的高频系数基于每个像素进行比较，得到待融合遥感图像的高频权重图W1H和W2H；(5)设置引导滤波器调整参数εl1和εl2，以及计算引导滤波器窗口半径r的迭代次数t：(5a)设置用于对低频权重图W1L和W2L滤波的引导滤波器的调整参数为εl1；(5b)设置用于对高频权重图W1H和W2H滤波的引导滤波器的调整参数为εl2；(5c)设引导滤波器引导图像行方向上的像素个数为width，引导滤波器引导图像列方向上的像素个数为height，则计算引导滤波器窗口半径r的迭代次数其中min为取小值运算；(6)获取待融合遥感图像的重定义低频权重图：令引导滤波器的窗口半径r＝1，将待融合遥感图像的低频权重图W1L作为引导滤波器的输入图像，将多光谱MS图像I分量的低频系数作为引导滤波器的引导图像，对输入图像和引导图像进行滤波，得到待融合遥感图像的重定义低频权重图M1L，同时将待融合遥感图像的低频权重图W2L作为引导滤波器的输入图像，将全色图PAN图像的低频系数作为引导滤波器的引导图像，对输入图像和引导图像进行滤波，得到待融合遥感图像的重定义低频权重图M2L；(7)利用待融合遥感图像的重定义低频权重图M1L、M2L对与其对应的低频系数分别进行加权融合：利用待融合遥感图像的重定义低频权重图M1L、M2L对与其对应的低频系数分别进行加权融合，得到融合后遥感图像的低频系数LN；(8)获取待融合遥感图像的重定义高频权重图：令引导滤波器的窗口半径r＝1，将待融合遥感图像的高频权重图W1H作为引导滤波器的输入图像，将多光谱MS图像I分量的高频系数作为引导滤波器的引导图像，对输入图像和引导图像进行滤波，得到待融合遥感图像的重定义高频权重图M1H，同时将待融合遥感图像的高频权重图W2H作为引导滤波器的输入图像，将全色图PAN图像的高频系数作为引导滤波器的引导图像，对输入图像和引导图像进行滤波，得到待融合遥感图像的重定义高频权重图M2H；(9)利用待融合遥感图像的重定义高频权重图M1H、M2H对与其对应的高频系数分别进行加权融合：利用待融合遥感图像的重定义高频权重图M1H、M2H对与其对应的高频系数分别进行加权融合，得到融合后遥感图像的高频系数HN；(10)获取遥感融合图像：(10a)对融合后遥感图像的低频系数LN和高频系数HN进行多尺度逆变换，得到多光谱MS图像I分量和全色图PAN图像的过渡遥感融合图像；(10b)对过渡遥感融合图像，以及其对应的多光谱MS图像的H分量和S分量进行IHS‑RGB变换，得到多光谱MS图像和全色图PAN图像的遥感融合图像；(11)获取最佳遥感融合图像：令引导滤波器的窗口半径r＝2,3,...,t+1，并执行步骤(6)，将得到的t幅多光谱MS图像和全色图PAN图像的遥感融合图像和步骤(10)中得到遥感融合图像中每幅图像的综合评价参数C(r)最大值对应的遥感融合图像，作为最佳遥感融合图像。