从融合视角优化设计星载高分光学相机全色波段展宽

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1、第34卷第3期航天返回与遥感2013年6月SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING1从融合视角优化设计星载高分光学相机全色波段展宽1,22212严明于冰洋王智勇汪承义伍菲（1中国科学院遥感与数字地球研究所，北京100101）（2二十一世纪空间技术应用股份有限公司，北京100096）摘要高分辨率星载光学遥感载荷全色波段与多光谱波段范围的差异是造成融合图像光谱畸变的主要原因。文章从当前在轨的主要高分辨率光学遥感卫星全色波段设置出发，选择具有代表性的SPOT-5、IKONOS、GeoEye-1、ZY-3、Pleiades-1A、

2、SPOT-6卫星图像，使用相关系数和相对整体维数综合误差两个指标评价标准HIS（色度-亮度-饱和度）和Brovey融合图像的光谱失真大小，从融合图像光谱保真视角分析了最小光谱畸变的全色波段展宽为450~800nm，无需复杂的融合算法即能生产光谱高保真的自然彩色和伪彩色高分辨率融合图像。关键词高分辨率相机全色波段图像融合光谱畸变航天遥感中图分类号:TP722.4文献标志码:A文章编号:1009-8518(2013)03-0001-08DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2013.03.001DesignofWidthofPan

3、chromaticSpectraofHighResolutionOpticalRemoteSensingCameraBasedonPansharpening1,22212YANMingYUBingyangWANGZhiyongWANGChengyiWUFei（1InstituteofRemoteSensingandDigitalEarth,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China）(2TwentyFirstCenturyAerospaceTechnologyCo.,Ltd.,Beijing10009

4、6,China)AbstractThespectraldistortionexistinginthehighresolutionopticalpansharpenimageismainlycausedbythedifferentwidthofpanchromaticspectrafrommultispectralbandofremotesensingcamera.Thepaperfirstlyintroducestherelativespectralresponseofmultispectralandpanchromaticbandofsomet

5、ypicalhighresolutionopticalremotesensingsatelliteson-orbit.ThenSPOT-5,IKONOS,GeoEye-1,ZY-3,Pleiades-1AandSPOT-6imagesareselectedtopansharpenexperiment.Theoptimumwidthofpanchromaticband450-800nmisdiscussedindetailaccordingtotheminimumspectraldistortionrelativetotheoriginalmult

6、ispectralimage.ThehighspectralfidelityofpansharpenimagecanbeproducedbyusingthestandardHISandBroveypansharpenalgorithmswith450~800nmpanchromaticimage.Keywordshighresolutioncamera;panchromaticband;pansharpen;spectraldistortion;spaceremotesensing1引言在光学遥感图像应用领域，常使用像素级融合方法来提高多光谱图像

7、的空间分辨率，生产具备米级收稿日期：2013-01-13基金项目：国家科技支撑计划（2011BAH23B002）和北京市科技计划（Z121100006112032）联合资助2航天返回与遥感2013年第34卷甚至是亚米级的多光谱融合图像，如2.5m的SPOT-5、1m的IKONOS、0.5m的GeoEye-1多光谱融合[1]图像。融合图像是应用最为广泛的遥感图像产品，它实现了高空间和多光谱信息的互补，增强了目标[2]特征，提高了地物分类、变化检测等遥感应用的有效性。因此，在遥感图像处理方面，先后出现了以主成分（PrincipleComponentA

8、nalysis,PCA）和色度-亮度-饱和度（Hue-intensity-saturation,HIS）为代表的成分替代、以Brovey