《遙感圖像融合方法的幾何性能研究》是依託東南大學，由竇聞擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：遙感圖像融合方法的幾何性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：竇聞
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
遙感圖像融合方法根據空間細節提取方法的不同，可分為MRA和CS兩大類。MRA具有較好的光譜信息傳輸性能，CS方法則具有較高的幾何性能。由於遙感研究不斷向著定量方向發展，因此具有較高光譜性能的MRA方法是當前的主流方法，但其幾何性能仍有較大的提升空間。本研究在申請人提出的遙感圖像融合理論模型研究的基礎上，立足MRA方法分別從空間細節提取和空間細節注入兩個方面分析影響融合方法幾何性能的影響因素，提出採用基於局部方法的空間細節調製方法引入空間約束，解決飛色和邊緣模糊的問題，並通過引入抗混疊的子帶分解方法、梯度規定化等方式改進空間細節提取，從而減弱頻譜混淆效應，降低對配準誤差的敏感度。最後在融合理論框架下，對細節提取和細節注入進行綜合，構建具有較高的光譜性能和幾何性能的遙感圖像融合方法。
結題摘要
本項目以遙感圖像融合的幾何性能為著眼點，結合 MRA 和 CS 方法的優勢，從空間細節調製的局部方法和空間細節提取兩方面入手，研究圖像特性、具體環節的方法和融合性能之間的關係，在理論分析和試驗驗證的基礎上設計具有較高的光譜性能和幾何性能的遙感圖像融合方法。研究從空間細節調製的局部方法入手，研究了局部方法的效率和效用。研究表明現階段圖像融合的重點仍是空間細節提取方法研究，空間調製的局部方法雖然在一定程度上可以改善融合圖像的光譜性能，但對空間性能的提升效用不明顯。提出了一種快速的局部參數構造方法。本研究的重點和難點是空間細節提取的抗混疊研究和配準誤差的影響。通過理論分析，將問題歸結於空間解析度的確定和指定解析度圖像的構建方法。在空間解析度研究中，首先從數學上證明了圖像的尺度序列與參考圖像相關係數最大時二者的解析度相同，通過實驗證明了兩幅空間結構不同的圖像，可以在頻率域中基於幅度譜進行的相關係數計算，從而判斷實際解析度是否相同，進而設計了在頻率域中進行相關係數計算的快速方法以及指定解析度圖像的構造方法。其次提出了一種基於融合的解析度規定化的方法，在此基礎上發展了一種結合CS和MRA的圖像融合方法，可以在幾何性能和光譜性能之間獲得更好的平衡。通過在項目主持人提出的第二代圖像融合框架下對融合圖像退化過程進行的分析，對融合框架進行了改進，將中間頻率作為融合圖像幾何性能提高的關鍵，發展了中間頻率替換法。這部分研究極大的降低了圖像融合中的頻譜混淆和配準誤差造成的影響。最後在簡化的MTF模型下對現有的圖像融合評價方案進行了改進，使分析結論更加可信，這一研究將導致過去十年間圖像融合方法的重新檢查。此外還對國產ZY-3數據非整數倍解析度比例的融合進行了研究，提出了一種適用於國產數據的分塊融合方法。
