多源遥感影像融合研究的现状与发展

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1、__________________________________________________________________________www.paper.edu.cn多源遥感影像融合研究的现状与发展桂林武汉大学遥感信息工程学院S032班，（430079）Email:susan_gui@sohu.com摘要：本文简述了多源遥感影像融合的意义、融合过程、三种融合层次以及主要的融合方法，并提出了现存的问题，以及对多源遥感影像融合的发展进行展望。关键词：多源遥感影像；影像融合；融合方法1引言多平台、多层面、多种传感器、多时相、多光谱、多角度和多分辨力遥感影像数据随着21世纪的到来，以惊

2、人的数量快速涌来，在同一地区形成多源的影像金字塔。如同将同一地区各种特性影像的有用信息聚合在一起是当前待研究的课题之一。遥感影像融合是解决多源海量数据集成表示的有效途径之一，它将有利于增强多重数据分析和环境动态监测能力，改善遥感信息提取的及时性和可靠性，有效地提高数据的使用率，为大规模的遥感应用研究提供一个良好的基础，使花费大量经费获得的遥感数据得到充分利用。2多源遥感影像融合的意义2.1全球环境和变化监测。此任务的主要数据来源是卫星影像，然而卫星装有不同的影像传感器，它们工作在不同的谱段，具有不同的空间分辨率，或在不同时刻成像。因此，需要不同时相、不同传感器和不同分辨率下的影像融合。2.2

3、医学诊断。人体是一个具有三维形状的实体，为了准确诊断病情，需要从多个视角获。取人体(或部分器官)图像，以尽可能逼近人的实体，这一任务无疑需要影像融合。2.3计算机图像显示。经常遇到两幅甚至多幅影像叠加的情况，尤其是在广告设计和动画制作中，前景必须在视觉上镶嵌于背景之中，这种视觉效果需要好的融合方式。2.4军事设施的遮蔽。某地区的影像需出售或民用，其上如有军事设施则需加以掩盖，换一块影像盖上去,此时影像融合也是必需的。3多源遥感影像融合的过程多源遥感影像融合的过程可分为两个过程：数据准备和预处理与影像融合，融合过程流程可用图1来表示。中国科技论文在线______________________

4、____________________________________________________www.paper.edu.cn变换处理影像1HIS变换影预像影像2处小波变换应用融理合影像3聚类分析图１多源遥感影像融合的过程3.1数据准备和预处理数据准备首先收集要进行融合的原始遥感影像，对遥感影像进行合适的预处理：除去原始影像中有问题的扫描线和噪声，以便增加影像质量，提高融合效果；根据影像融合范围进行裁减，这样可以减少融合像元数目，提高速度；而最重要的是对要进行融合的影像进行空间配准。融合之前对多源影像数据进行高精度的配准是提高融合质量的非常关键的因素，对影像进行空间配准的时候，把其

5、中一副(一般采用高分辨率的影像)作为参考基准，采用选择控制点的方法对其他的影像进行几何校正。3.2影像数据融合在进行影像数据融合时，根据实际需要和融合目的选择合适的融合方法，按照各种方法的原理和步骤进行。在融合过程中每一步变换都有一系列的参数要确定和选择，这些参数会影响最后的融合效果，因此一种融合算法也需要进行多次试验，同时不同融合方法之间也需要进行对比，之后才可以确定最适当的融合方法以及融合时选择怎样的参数。对于各种算法所获得的融合遥感影像，根据实际需要，可进一步进行处理，如“匹配处理”和“类型变换”等，以便使研究的目标得到更加清晰的表示。4影像融合层次以及影像融合方法影像融合可以分为三个

6、层次：像元级融合、特征级融合和分类级(决策级)融合。4.1像元级影像融合像元级融合是最低级的融合，将影像进行空间配准，然后把影像的物理量进行加权求和，所得到的值为新影像在该坐标上的像元值。它主要是增加图像中有用的信息成份，具有较高的精度，但是需要进行处理的信息量太大。在此层中常用的融合方法包括加权融合法、HIS变换法和主分量分析法。4.1.1加权融合加权融合用于两种不同特性或不同时相的影像融合，如SPOT与SAR的融合，SPOT同一地区不同月份两幅影像的融合等等。像元对像元的加权融合算法采用I=a(PI+PI)+bijiijj的形式，其中a为比例变换系数，b为平移系数，P、P为权值，P、P可

7、根据经验对某ijij被融合影像i和j需强调的程度确定，也可运用相关系数确定，也可运用相关系数确定融合影像的权重，以减少冗余度。中国科技论文在线__________________________________________________________________________www.paper.edu.cn4.1.2HIS变换法HIS变换法是融合多源遥感数据最常用的方法，它是一种影像显示增强和信