【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理领域的高光谱融合成像技术，具体涉及一种高信噪和高空间分辨率的高光谱融合成像方法及系统。
技术介绍
1、高光谱图像是一种包含几十至几百个连续的光谱波段的高维图像，能够有效捕捉物体的光谱特征。因此，高光谱成像在农业调查、环境监测、矿产勘探和医疗诊断等众多领域得到了广泛的应用。然而，由于空间带宽积成像原理的限制，现有高光谱成像方法无法同时实现空间和光谱两个维度的高分辨率成像，从而导致高光谱图像空间分辨率受限，严重制约其应用价值。针对上述问题，高光谱融合成像提供了有效解决方案。通过融合同一场景的多光谱和低分辨率高光谱图像，高光谱融合成像可以显著提升高光谱成像空间分辨率，获取高分辨率高光谱图像。然而，多光谱与低分辨率高光谱图像之间的空间像素数和光谱波段数存在巨大差异，这使得空间与光谱信息的匹配与融合变得极为困难。现有的融合方法大多直接从多光谱和低分辨率高光谱图像中提取空间与光谱信息进行融合，忽略了两者之间模态与数据维度差异，从而导致融合高光谱图像存在明显的空间与光谱失真，成像信噪比较低，严重制约了高光谱融合成像技术的应用价值
【技术保护点】
1.一种高信噪和高空间分辨率的高光谱融合成像方法，其特征在于，包括下述步骤：采用多级异构补偿采样模块对输入的低分辨率高光谱图像进行上采样以得到多尺度光谱采样信息，其中为上采样的倍数对应尺度的光谱采样信息；采用卷积层对输入的多光谱图像进行通道调整以得到初始空间信息；将多尺度光谱采样信息与初始空间信息送入合并残差融合网络中进行特征融合以得到融合后的高分辨率高光谱图像，所述异构补偿采样模块包括结构信息选择分支、基础信息保持分支、连接模块和卷积层，输入异构补偿采样模块的特征图分别经过结构信息选择分支进行结构信息选择、基础信息保持分支进行基础信息保持，所述结构信息选择分支、基础...
【技术特征摘要】
1.一种高信噪和高空间分辨率的高光谱融合成像方法，其特征在于，包括下述步骤：采用多级异构补偿采样模块对输入的低分辨率高光谱图像进行上采样以得到多尺度光谱采样信息，其中为上采样的倍数对应尺度的光谱采样信息；采用卷积层对输入的多光谱图像进行通道调整以得到初始空间信息；将多尺度光谱采样信息与初始空间信息送入合并残差融合网络中进行特征融合以得到融合后的高分辨率高光谱图像，所述异构补偿采样模块包括结构信息选择分支、基础信息保持分支、连接模块和卷积层，输入异构补偿采样模块的特征图分别经过结构信息选择分支进行结构信息选择、基础信息保持分支进行基础信息保持，所述结构信息选择分支、基础信息保持分支两者输出的特征图经过连接模块连接后送入卷积层处理得到异构补偿采样模块输出的特征图。
2.根据权利要求1所述的高信噪和高空间分辨率的高光谱融合成像方法，其特征在于，所述结构信息选择分支进行结构信息选择包括：
3.根据权利要求1所述的高信噪和高空间分辨率的高光谱融合成像方法，其特征在于，所述基础信息保持分支进行基础信息保持包括：通过卷积层将输入异构补偿采样模块的特征图i提取特征，在将提取的特征通过双线性插值上采样以获得基础信息保持分支输出的特征图，其中h和w表示空间尺寸，c表示光谱通道数。
4.根据权利要求1所述的高信噪和高空间分辨率的高光谱融合成像方法，其特征在于，所述采用多级异构补偿采样模块对输入的低分辨率高光谱图像x进行上采样以得到多尺度光谱采样信息时，包括采用至少四级异构补偿采样模块对输入的低分辨率高光谱图像x进行上采样，且得到的多尺度光谱采样信息中各个尺度的光谱采样信息的上采样的倍数分别为1、2、4和8，对应尺度的光谱采样信息为、、和。
5.根据权利要求1所述的高信噪和高空间分辨率的高光谱融合成像方法，其特征在于，所述将多尺度光谱采样信息与初始空间信息送入合并残差融合网络中进行特征融合以得到融合后的高分辨率高光谱图像时，所述合并残差融合网络包括条融合支路，其中为多尺度光谱采样信息的尺度数量，所有融合支路上均采用多方向混合建模模块对输入的特征图分别从c...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭力山，李树涛，佃仁伟，刘锦洋，杨恒，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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