利用多进制小波包变换进行遥感影像融合

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第27卷第4期海洋测绘VO1．27．No．42007年7月HYDROGRAPHICSURVEY丑GANDCHARTDGJu1．．2007利用多进制小波包变换进行遥感影像融合杨韫澜，张保明，胡海彦(1．解放军信息工程大学测绘学院，河南郑州450052；2．61363部队，陕西西安710054；3．61540部队，陕西西安710054)摘要：从二维小波变换理论出发，对其在图像处理方面的应用进行了一些分析，提出了一种基于多进制小波包变换的融合方法，并通过实验数据表明该方法的正确

2、性，而且比传统的二进制小波、多进制小波以及二进制小波包等小波融合方法具有更强的自适应能力。关键词：遥感影像融合；多进制小波包；小波包变换；小波变换中图分类号：TP751．1文献标识码：A文章编号：1671．3044(2007)04—0020—03(4)基于各种小波变换分解的融合；1引言(5)其他的融合方法。随着遥感技术的发展，各种不同物理特性的传本文给出了一种基于改进的多进制小波包变换感器获得了丰富的数据，如何对这些数据进行有效的融合方法，不仅可以适应不同分辨率的遥感影像的处理成为一个研究热点。数据融合是多源遥感数之间

3、的融合，而且更多地保留了影像的细节信息，同据处理的一种重要手段，而遥感影像融合则是多源时显著削弱了融合影像的方块效应，取得了很好的遥感数据融合的一个重要研究领域。影像融合是将效果。同一区域的多源遥感影像按统一的坐标系统，通过2基于小波变换的融合空间配准和内容复合，构成一幅新影像的技术方法]。影像融合的目的就是利用各种传感器影像小波变换于20世纪90年代应用到影像融合领信息之间的这种互补性和冗余性，结合各自的优势，域，用其多尺度分析代替了塔式算法。小波变换的以提高影像理解的能力。影像融合不仅在遥感与医主要特点是，其对信号

4、分解的空间部分和时间部分学上得到了广泛的应用，同时在质量控制、军民用目是相互独立的，而且其逆变换能够完全恢复原来的标监测、计算机视觉、车辆导航等方面也得到了不同信号，分解重建过程中不会产生信息的丢失和冗余。程度的应用。小波变换法首先以低分辨率图像为参考图像来对高图像融合按信息抽象程度的不同可以划分为原分辨率图像进行直方图匹配，然后对两幅图像均进始数据(像素级)融合、目标级或特征级融合和决策行小波变换以形成各自的低频图像和高频细节信级融合3个层次。原始数据融合是直接对影像进行息，并用原始的低分辨率图像来取代小波变换后的融

5、合，是最基础但也是最关键的一种融合，因此目前低频图像。对替换后的图像及与之相关的细节信息的研究重点均集中在该层次上。进行小波逆变换，从而获得融合图像。目前原始数据融合的方法主要有以下几类_4J：尽管小波变换融合较以前的各种方法有较大的(1)基于变换的融合，主要有IHS(intensity-hue．进步，但仍存在着三个问题【3J：一是常用的二进制saturation)变换、主成分分析(PCA)变换、SPC小波变换可以有效地处理分辨率相差为倍的情(standardisedprincipalcomponent)变换、密度调节

6、法况，对其他情况则效果欠佳；二是多级小波变换仅对(IM，intensitymodulation)、色彩标准化变换法低频分量进行不同层次的分解，这就使得尺度参数(colournormalisedtransformation)；越大，频谱的局部性就越差，频谱的分辨率就越粗；(2)滤波融合，如高通滤波(HPF)融合；三是小波变换法得到的融合图像随着小波分解尺度(3)基于各波段内在关系的融合，如退化的增大，会出现明显的、有规律的方块效应，同时随(regression)融合、查表(LUT)融合；着尺度的增大，融合图像的光谱信息出

7、现损失。可收稿日期：2006—11-27；修回日期：2007．02—26作者简介：杨韫澜(1978．)，女，江苏南京人，硕士研究生，主要从事数字摄影测量研究。维普资讯http://www.cqvip.com第4期杨韫澜，等利用多进制小波包变换进行遥感影像融合采用多进制小波变换来解决问题一，即对不同分辨aj+1I=∑∑(cCk—Mn：ajfn1n2率比的情况采用相应进制的小波变换，能取得较好M一1的效果。针对问题二，有人提出了一种基于二进制+∑谁谁Mn2bS,,，S2)(5)小波包变换的图像融合方法，通过对低频分量和高S

8、1，52=0，51+S2≠0频分量的同时分解，细化了频谱分辨率。对于问题式中，=c?。三，由于重构信号在采样点上的跳变，导致重构信号3．3小波包变换算法小波包是由许多小波函数组成的集合。设有函与多光谱信号的取值范围差异增大，引起方块效应和光谱信息损失。在实际应用中，以上三个问题往数族{()，n∈／v}，它们满足如下关系：往是同时存