多尺度几何分析在遥感图像融合中应用

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1、摘要遥感图像融合是将同一场景中的多幅图像进行相关处理得到一幅新图像的过程。新图像改善了源图像的视觉效果，提取了源图像特征信息，为实际应用提供了更丰富、更有用、更可靠的信息。针对传统图像融合算法的缺点和多尺度几何分析的优点，本论文主要研究了多尺度几何分析Contourlet变换图像融合方法以及影响融合质量的部分因素。本文的主要内容可以概括如下：首先，介绍了多尺度几何分析方法及其在遥感图像融合应用中的优缺点；还介绍了Piella通用多分辨率分析融合模型，它是本文融合算法的基础理论框架。其次，分析了Contourlet变换理论和性质，在此基

2、础上提出了基于Contourlet变换的遥感图像融合方法。Contourlet变换能够更好地提取源图像的边缘细节信息，为融合图像提供更多有效的信息。实验结果表明该算法既提高了图像的空间分辨率又能较好地保持图像的光谱信息，融合图像整体效果较好。再次，分析lQp色彩空间原理和特点，根据10【p色彩空间和Contourlct变换特点，提出基于lal3色彩空间和Contourlet变换相结合的融合方法，采用局部区域能量融合策略对原始图像分解后的高频系数进行融合。实验结果表明，此方法既提高了融合图像的空间细节信息又很好地保持了图像的光谱特征，优

3、于传统的融合方法。最后，研究Contourlet多尺度几何分析融合算法中不同分解层次、融合策略对遥感图像融合质量的影响。研究发现，多尺度分解层次的大小对融合后图像的质量影响较为严重，随着分解层次的增加图像空间细节得至tiDn强，但光谱信息也会发生扭曲现象；在不同的融合策略中，多光谱图像分解的高频系数对融合图像的贡献是有区别的，而这种区别在一定程度上导致了融合结果的差别。关键词：图像融合，多尺度几何分析，Contourlet变换，laJ3色彩空间，融合策略ABSTRACTRemotesensingimagefusionisaproces

4、sthatmultipleimagesfromthesamesceneareprocessedtogetanewimage．Thenewimageimprovesthevisualeffectandextractsthefeaturesoforiginalimage，whichprovideficher，moreusefulandreliableinformationforpracticalapplications．Fortheshortcomingsofthetraditionalimagefusionalgorithmsandth

5、emeritsofmulti—scalegeometricanalysis，themulti—scalegeometricanalysisContourlettransformimagefusionmethodsaremainlystudiedinthispaper,aswellassomeofthefactorsaffectingthequalityoffusedimages．ThemaincontentsofthisarticleCanbesummarizedasfollows：Firstly,themulti-scalegeom

6、etricanalysismethodsanditsstrengthsandweaknessesofapplicationsinremotesensingimagefusionareintroduced，andthemulti—resolutionanalysisofPiellageneralfusionmodel，whichisthebasisforthisfusionalgorithmtheoreticalframework，iSalsointroduced．Secondly,thetheoryandthenatureofCont

7、ourlettransformationareanalyzedandaContourlettransform—basedremotesensingimagefusionmethodisproposed．Contourlettransformisbetterabletoextractthesourceimageedgedetailsandprovidemoreeffectiveinformationforthefusedimage．Theexperimentalresultsshowthattheproposedfusionmethod

8、improvestheimagespatialresolutionandmaintainsthespectralinformationofthesourceimage，andthefusedimages’qualityi