遥感影像的图像融合方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种遥感影像的图像融合方法，包括以下步骤：分别获取多个高空间分辨率多光谱遥感影像和n个低空间分辨率多光谱遥感影像。对n个所述低空间分辨率多光谱遥感影像进行合成得到第一全色波段影像。将所述多个高空间分辨率多光谱遥感影像合成得到第二全色波段影像。基于相位恢复法，对原始的n个所述低空间分辨率多光谱遥感影像进行GS变换。对多个所述GS变换后的波段影像进行GS反变换，得到融合后的影像。还提供一种遥感影像的图像融合装置、电子设备和存储介质。本发明专利技术提供的遥感影像的图像融合方法、装置、电子设备和存储介质，能够提高低空间分辨率多光谱遥感影像的空间分辨率，同时保持光谱特性不变。同时保持光谱特性不变。同时保持光谱特性不变。

【技术实现步骤摘要】
遥感影像的图像融合方法、装置、电子设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及遥感影像的图像处理
，特别是涉及一种遥感影像的图像融合方法、装置、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]哨兵2A/B卫星是由欧空局于2015年6月发射的多光谱成像卫星，主要用于环境监测、定量参数反演、地表变化监测等领域。其幅宽达到了290公里，两星组网对地观测重访周期最短可达三天，极大地提高了卫星影像应用范围。同时，其携带的高性能成像载荷使得影像质量大幅提升。哨兵2A/B波段参数如下所示:
[0003]哨兵2A/B影像参数表
[0004][0005]从上表可以看出，该卫星具有4个10米高空间分辨率波段，6个20米低空间分辨率波段。如何将6个20米波段的空间分辨率提升至10米，具有非常重要的实用价值。
[0006]现有技术中，遥感影像图像融合(Pansharpening)方法绝大部分是一个全色高分
辨率图像与多个低分辨率多光谱图像进行融合，对于多个高分辨率多光谱图像如何与低分辨率多光谱图像进行融合，则研究极少。而对于哨兵2A/B卫星这种具有多个高空间分辨率波段和多个低空间分辨率波段的则无法用现有技术进行融合，因此需要提供一种新的遥感影像的图像融合方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，并提供一种遥感影像的图像融合方法、装置、电子设备和存储介质，通过将多个高空间分辨率多光谱遥感影像与低空间分辨率多光谱遥感影像进行融合，从而提高低空间分辨率多光谱遥感影像的空间分辨率，同时保持光谱特性不变，为后续影像应用提供有效的数据支撑。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0009]一种遥感影像的图像融合方法，包括以下步骤：
[0010]分别获取多个高空间分辨率多光谱遥感影像和n个低空间分辨率多光谱遥感影像；其中n≥1；
[0011]对n个所述低空间分辨率多光谱遥感影像进行几何配准及重采样，合成后得到模拟的第一全色波段影像；
[0012]将所述多个高空间分辨率多光谱遥感影像进行合成，得到模拟的第二全色波段影像；
[0013]基于相位恢复法，将所述第一全色波段影像作为GS变换的第一分量，对原始的n个所述低空间分辨率多光谱遥感影像进行GS变换，输出多个经GS变换后的波段影像，其中与所述第一全色波段影像对应的影像为GS变换后的第一波段影像GS1，与其余多个所述低空间分辨率多光谱遥感影像分别对应的影像为GS变换后的后续波段影像GS2、GS3……
GS
n+1
；
[0014]根据所述GS变换的第一分量对所述第二全色波段影像进行修改，得到修改后的影像；
[0015]用所述修改后的影像替换所述GS1作为GS反变换的第一分量，对多个所述GS变换后的波段影像进行GS反变换，输出n+1个GS反变换后的波段影像，去除与所述GS反变换的第一分量对应的GS反变换后的第一波段影像，得到融合后的影像。
[0016]对上述技术方案的进一步改进是：
[0017]所述遥感影像的图像融合方法基于哨兵2A/B卫星获取所述多个高空间分辨率多光谱遥感影像和多个低空间分辨率多光谱遥感影像，其中所述高空间分辨率多光谱遥感影像数量为4个，所述低空间分辨率多光谱遥感影像数量为6个。
[0018]所述几何配准具体步骤如下：
[0019]任意选取一个所述高空间分辨率多光谱遥感影像作为参考基准影像；
[0020]采用SIFT算法自动获取所述高空间分辨率多光谱遥感影像和低空间分辨率多光谱遥感影像的特征点，利用一次多项式全局变化模型对特征点进行筛选，解算投影变化模型参数估计，得到投影变化参数；
[0021]利用所述投影变化参数，对所述低空间分辨率多光谱遥感影像进行几何变化和图像插值，得到配准完毕的影像。
[0022]所述空间重采样具体包括：
[0023]利用双三次卷积插值算法对所述低空间分辨率多光谱遥感影像进行空间重采样，得到重采样后的图像，所述重采样后的图像大小和像素均与所述高空间分辨率多光谱遥感影像相同。
[0024]所述“将所述多个高空间分辨率多光谱遥感影像进行合成，得到第二全色波段影像”具体为：以多个所述高空间分辨率多光谱遥感影像为基础，采用均值合成的方式得到第二全色波段影像。
[0025]所述均值合成的公式如下：
[0026][0027]上述公式中，band
i
表示第i个波段，n表示波段的数目。
[0028]所述相位恢复法基于Gram
‑
Schmidt算法，具体的GS变换的公式如下：
[0029][0030]式中，GS
T
是GS变换后产生的第T个分量，B
T
是原始的低空间分辨率多光谱遥感影像的第T个波段影像，u
T
是第T个原始的低空间分辨率多光谱遥感影像的灰度值的均值。
[0031]本专利技术还提供了一种遥感影像的图像融合装置，包括：
[0032]获取模块，用于分别获取多个高空间分辨率多光谱遥感影像和n个低空间分辨率多光谱遥感影像；其中n≥1；
[0033]配准重采样模块，用于对n个所述低空间分辨率多光谱遥感影像进行几何配准及重采样，得到模拟的低空间分辨率全色波段影像；
[0034]合成模块，用于将所述多个高空间分辨率多光谱遥感影像合成为一个高空间分辨率全色波段影像；
[0035]变换模块，用于基于相位恢复法，将所述低空间分辨率全色波段影像作为GS变换的第一分量，对原始的n个所述低空间分辨率多光谱遥感影像进行GS变换，输出多个经GS变换后的波段影像，其中所述低空间分辨率全色波段影像对应的影像为GS变换后的第一波段影像GS1，其余多个所述低空间分辨率多光谱遥感影像对应的影像为GS变换后的后续波段影像GS2、GS3……
GS
n+1
；
[0036]修改模块，用于根据所述GS变换的第一分量对所述高空间分辨率全色波段影像进行修改，得到修改后的影像；
[0037]融合模块，用于用所述修改后的影像替换所述GS1作为GS反变换的第一分量，对多个所述GS变换后的波段影像进行GS反变换，输出n+1个GS反变换后的波段影像，去除所述GS反变换的第一分量对应的GS反变换后的第一波段影像，得到融合后的影像。
[0038]本专利技术还提供了一种电子设备，包括处理器、以及与所述处理器耦接的存储器，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令；所述处理器执行所述存储器存储的所述程序指令时实现上述的道路网变化检测方法。
[0039]本专利技术还提供了一种存储介质，所述存储介质内存储有程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现上述的道路网变化检测方法。
[0040]根据本专利技术的技术方案可知，本专利技术的遥感影像的图像融合方法将多个高空间分辨率多光谱遥感影像与多个低空间分辨率多光谱遥感影像进行融合，能够有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种遥感影像的图像融合方法，其特征在于，包括以下步骤：分别获取多个高空间分辨率多光谱遥感影像和n个低空间分辨率多光谱遥感影像；其中n≥1；对n个所述低空间分辨率多光谱遥感影像进行几何配准及重采样，合成后得到模拟的第一全色波段影像；将所述多个高空间分辨率多光谱遥感影像进行合成，得到模拟的第二全色波段影像；基于相位恢复法，将所述第一全色波段影像作为GS变换的第一分量，对原始的n个所述低空间分辨率多光谱遥感影像进行GS变换，输出多个经GS变换后的波段影像，其中与所述第一全色波段影像对应的影像为GS变换后的第一波段影像GS1，与其余多个所述低空间分辨率多光谱遥感影像分别对应的影像为GS变换后的后续波段影像GS2、GS3……
GS
n+1
；根据所述GS变换的第一分量对所述第二全色波段影像进行修改，得到修改后的影像；用所述修改后的影像替换所述GS1作为GS反变换的第一分量，对多个所述GS变换后的波段影像进行GS反变换，输出n+1个GS反变换后的波段影像，去除与所述GS反变换的第一分量对应的GS反变换后的第一波段影像，得到融合后的影像。2.根据权利要求1所述的遥感影像的图像融合方法，其特征在于：所述遥感影像的图像融合方法基于哨兵2A/B卫星获取所述多个高空间分辨率多光谱遥感影像和多个低空间分辨率多光谱遥感影像，其中所述高空间分辨率多光谱遥感影像数量为4个，所述低空间分辨率多光谱遥感影像数量为6个。3.根据权利要求1所述的遥感影像的图像融合方法，其特征在于：所述几何配准具体步骤如下：任意选取一个所述高空间分辨率多光谱遥感影像作为参考基准影像；采用SIFT算法自动获取所述高空间分辨率多光谱遥感影像和低空间分辨率多光谱遥感影像的特征点，利用一次多项式全局变化模型对特征点进行筛选，解算投影变化模型参数估计，得到投影变化参数；利用所述投影变化参数，对所述低空间分辨率多光谱遥感影像进行几何变化和图像插值，得到配准完毕的影像。4.根据权利要求1所述的遥感影像的图像融合方法，其特征在于：所述空间重采样具体包括：利用双三次卷积插值算法对所述低空间分辨率多光谱遥感影像进行空间重采样，得到重采样后的图像，所述重采样后的图像大小和像素均与所述高空间分辨率多光谱遥感影像相同。5.根据权利要求1所述的遥感影像的图像融合方法，其特征在于：所述“将所述多个高空间分辨率多光谱遥感影像进行合成，得到第二全色波段影像”具体为：以多个所述高空间分辨率多光谱...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁强强，廖祥，王志盼，武奕楠，保玲，
申请(专利权)人：深圳市魔方卫星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：