基于HIS变换融合IKONOS不同分辨率影像

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1、l；{l5圆—。。高新技术①基于HIS变换融合IKONOS不同分辨率影像张桂铭朱小丽张兴明武磊朱少波(北京师范大学地理学与遥感科学学院北京100875)摘要：运用基于⋯S变换的图像融合方法，将IKONOS遥感卫星获取的天安门附近4m低分辨率多光谱影像和1m高分辨率的全色波段影像进行融合，得到了lm高分辨率的多光谱影像。关键字：图像融合tilS变换IKONOS中图分类号：TP751文献标识码：A文章编号：1672—3791(2009)07(b)一0004—03卫星遥感技术已经广泛应用于国土资源转换~UHIS空间(图3)，对1分量进行处理后，再大提高。管理、环境监测等领域，星载传感器已经成为变换

2、回RGB彩色空间得到处理效果。基于HIS变换的图像融合方法主要包人类大面积获取地球表层信息的主要渠道【1。从RGB彩色空间中的一点(r，g，b)~t]HIS括以下步骤(图4)：众多的传感器获取的遥感数据有不同的空间彩色空间对应点(h，i，s)的变换按照如下公式a、多光谱影像与全色波段影像的精确分辨率，从MODIS的1000m~I]SPOT的10m再进行l1：配准。到IK0N0s的4m。同一传感器的不同波段获h：oCo或h=360。一0(b>茸)，b、将多光谱影像从RGB彩色空间变换取的数据空间分辨率也存在差异，IKONOS可到HIS彩色空间，得到H、I、S三个分量。以获取4m低分辨率的多光谱

3、影像和1m高分辨⋯cos(}；C、全色波段灰度图与变换得到的1分量率的全色波段影像。多光谱影像包含了丰富进行直方图匹配得到I’。的光谱信息而空IhJ分辨率较低，全色波段影像d、用I’替换1分量。i=言(r+g+b)；则正好包含了精细的空『日】信息，运用基于HISe、将H、I’、S三个分量逆变换回RGB彩变换的图像融合方法，可以将这两个维度的信色空间，得到高分辨率多光谱影像R’G’息融合到一起，使得从中获取更加丰富的地物s=卜专[min()】·B’。信息成为可能[21。1．3IKONOS天安门附近不同分辨率影像融合从HIS彩色空间中的一点(h，i，s)逆变换数据来源INRGB彩色空间对应点(r

4、，g，b)的公式如下：1研究方法IKONOS卫星是高分辨率的商业卫星，当h在fO，120]之间时：1．1HIs变换原理它同时获取1m分辨率的全色波段数据和HIS变换又被称为彩色变换。图像处理b=i(1一s)：r：i·【l+c。ss*(C6O。Sh—h)j]：4m分辨率多光谱数据，轨道距地面约中常用的彩色空间包括RGB彩色空间(图1)680km，轨道周期约98min，重复周期为1～g=3+i—cb+r)。．fNHIS彩色空间(图2)，RGB彩色空间是由红3天。空间成像公司在Internet广告中提供了(R)、绿(G)、蓝(B)三原色定义的彩色空间，当h在[120，2401之间时：北京天安门广场

5、附近lm和4m分辨率的图这是一种面向硬件的彩色模型，在彩色显像数据，有全色波段(0．45gm～0．90gm)和r=i(1一s)：g=i【1+c0ss*COSh一]；示器、彩色打印机中广泛应用。但是RGB红(0．63gm～0．70gm)、绿(0．5lgm～0．彩色空间中三个分量的耦合度大，改变其b=3+i一+r)。60btm)、蓝(0．45gm～0．52gm)3个通道，成像中的任一分量都会引起光谱强度变化。当h在[240，360]之间时：时间未知。从图像特征(例如人民英雄纪念HIS彩色空ffi】是由色调(H13e)、密度碑的阴影方向和长度)可判定二者是同一(Intensity，对应成像亮度和图

6、像灰度)、饱和g=i(1一s)：b：i【l+c。ts*COShJ]：时相获取的1。低分辨率多光谱影像主要包度(Saturation)三个分量定义的彩色空间，这r=3i一+b)一含光谱信息(图5)，高分辨率全色波段影像种彩色模型更符合人类}见觉感知特点，广包含精细空间几何纹理信息(图6)。运用基其中r、g、b都归一化N[o，1】之间；h在【O，泛应用于以彩色处理为目的的应用中。HIS于HIS变换的图像融合方法，借助专业遥感360]之间，i、s在【O，l】之间。彩色空间中三个分量相对独立，色调(H)和图像处理软件ENVI和图像处理软件1．2基于⋯s变换的图像融合方法饱和度(S)分量与人眼感受颜色

7、的方式紧密Matlab，将二者融合成为1m分辨率多光谱将多光谱影像从RGB彩色空间变换到相连，密度(I)分量相对独立，与图像的彩色影像(图7)。HIS彩色空间，得到的1分量与图像的彩色信启、无关1。融合的主要过程信息无关，用高分辨率的全色波段灰度图替换人眼对色调和饱和度最为敏感，对亮配准和重采样。首先选取同名点，把多1分量，再将影像从HIS彩色空间反变换回RGB度的变化则迟钝得多，亮度的改变对光谱信息光谱影像