基于PCA、SFIM、MLT算法的ETM+影像融合

主成 分 分 析 （ Ｃ Ｐ Ａ） 是遥 感 数 字 图像 处 理 中 样 ， 将经过处理 的模拟影像 （ Ｂ ）再与高分辨率 的
运用 比较 广 泛 的 一 种 算 法 ］ 将 Ｅ Ｍ ＋多 光 谱 Ｐ Ｎ影 像进 行 比值 运 算 ，２幅 影 像 中 的低 频 信 息 ． Ｔ Ａ 的 ６个 波段 （ ６波 段 除外 ） 做 主成 分 变 换 ，得 就 可以相 互 抵 消 ，仅 保 留 了高 分 辨 率 影 像 的空 间 第
传感 器系 统 的 不 同 空 间 分 辨 率 影 像 的融 合． 分 别 反 映 了各 波 段 的光 谱 信 息 ，因 而可 以用 Ｅ Ｍ ＋ Ｔ 采用光 谱域 （ 色彩 ） 融合算 法 （ Ｃ 、空 间域 滤 Ｐ Ｎ与 Ｐ １ 行 直 方 图 匹 配 ，然 后 代 替第 一 主成 Ｐ Ａ） Ａ Ｃ 进 波变换 （ ＦＭ）和 代 数 变 换 （ Ｔ 作 为 影 像 融 分进 行逆 变 换 ，得 到 空 间 分 辨 率 提 高 的 多光 谱 融 ＳＩ ＭＬ ）
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桂
林
工
学
院
学
报
２０ ０ ７年
影像 中． 因此 ，Ｓ Ｉ 算 法 可 被视 为 在 低 分辨 率 影 ｉ 波段数 和 后分别 为影像 的行 、 值 ； 、 ＦＭ 为 列 Ｎ为 整
像中仅引入高分辨率影像 的纹理特征的算法 ，它 幅影像 的行 、 数 列 能够很好地保持原低分辨率影像的光谱特点 ． ］ 此 外 ， 均 方 根 差 （ｏ ｔｍｅ ｎ ｓｕ ｒ ｒ ｒ ｒｏ ａ ｑ ａｅ ｅｒ ， ｏ
基 于 亮 度 调 制 的 平 滑 滤 波 ，即 Ｓ Ｉ （ｍ ｏ— ＦＭ ｓ ｏｔ
ｈｎ ｌ ｒ ａｅ ｔ ｓ ｙｍ ｄ ｌ ｉｎ Ｊ该 融合 算法 ｉｇ ｉｅ— ｓｄｉ ｅ ｉ ｏ ｕａ ｏ ） ． ｆｔ ｂ ｎｎｔ ｔ
采 用 １９ ９ ９—１ ２—１ ５获取 的桂 林 地 区 Ｅ Ｍ ＋数 的公式 为 Ｔ
合 影像 的分类 精度 都较原 始影 像 的分类 精度 有所 提高 ．
关键词 ：影像 融合 ；分类 ；算 法评 价
中图分 类号 ：Ｔ ７ １ １ Ｐ ５ ． 文献标 志码 ：Ａ
以 Ｌ ｎ ｓｔ Ｔ ＋数 据 为 例 ，研 究 基 于 同一 表 达 了影像 的空 间结 构 信 息 ，而 其 他 各 主成 分 则 ａ ｄａ ７ Ｅ Ｍ
合 的主要算法 ，并从 光谱信息 、空间结构信 息和 合影像 ．
地物分 类精 度等 方 面进行 评价 分析 ．
２ ２ ＳＦＭ 变换 ． Ｉ
１ 数 据 源 与 研 究 区概 况
据 ，轨 道号 为 １４ ２ 、行 号 为 ４ ２，该数 据包 括 ６个 空 问分辨 率为 ３ 的 多光 谱 波 段 （ ６波 段 除 外 ） ０ｍ 第
摘
要 ：采用 Ｐ Ａ ＦＭ 和 Ｍ Ｔ３ 融合 算 法 对 Ｅ Ｍ ＋ Ｃ 、ＳＩ Ｌ 种 Ｔ 影像 进 行 融 合 ，并从 融合 影 像 的 光谱 质
量、空间结构信息和分类精度等方面对融合方法进行评价．结果表明 ， ＦＭ融合法 的光谱质量最 ＳＩ
高 ，Ｐ Ａ融合法 具有 最高 的高频 空 间结构 信 息融 入 度 ，Ｍ Ｔ融 合法 具 有 最 高 的分 类精 度 ，３ 融 Ｃ Ｌ 种
Ａ Ｅ８ ５软件． Ｇ ． 以通过 对 Ｐ Ｎ波段进 行 低通均 值 滤波来 获 得． 次 Ａ 本 研究 采 用 ５×５的均 值滤 波算 子．
经 过低 通滤 波处 理 的 Ｐ Ｎ波段 （ 去掉 了该 Ａ Ｂ）
２ 数 据 融合 处 理 方 法
２ １ 主成 分变 换 ．
波 段 的高频 信 息 ， 却 保 留 了其 低 频 光 谱 信 息． 但 这
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第２ ７卷 第 ４期
２０ ０ ７年 １ 月 １
桂
林 工 学
院 学 报
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ４ １２ ． Ｎｏ ． ２ ｏ７ ｖ ０
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｉ ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｆＴ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒ ａ ｆＧｕｌ ｉｅ ｓｔ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｉ ｙ
然后再将此高频 信息融人到低分 辨率 到 ６ 相 互 独 立 的 主成 分 ． 其 中第 一 主 成 分 Ｐ １ 结构信 息 ， 个 Ｃ
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ６—０ ６—２ ７
基 金项 目：国家 自然科学 基金 资助项 目 （０７０ ） ４５４０ ；广 西 自然科 学基 金资 助项 目 （ 桂科 自０４０６ ４８７ ） 作者简 介 ：靖 娟利 （９７一） １７ ，女 ，硕 士 ，讲 师 ，研究 方 向 ：遥 感与 地理信 息 系统．
Ｂ ：∑ ∑ 刚
Ｊ ‰
一６ ， ．
（） １
曰刚 为波段 和 １ 空间分 辨率 为 １ 的 Ｐ Ｎ波段 ．选取 该 幅 其 中， 为用 该算法生成 的融合影像 ； 个 ５ｍ Ａ
列值 ； 低 分 辨 率 影 Ｂ为 影像 西 南 部 ７５×６ ８像 元 的 范 围 作 为 研 究 子 区． 值 ，和 分 别 为 影 像 的行 、 ０ １ 在 Ｔ ０ｍ的多光 谱波 段 ； 研究 子 区分布 的土 地 利用 类 型 有水 体 、居 住 用 地 、 像 ， 此代表 Ｅ Ｍ ＋的 ６个 ３ Ｔ Ａ 曰 它 林地 、旱 地 等 ．影 像 融 合 和 分 类 使 用 Ｅ Ｄ ＳＩ 为 Ｅ Ｍ ＋Ｐ Ｎ波 段 ； 为模拟 低 分辨率 影像 ， 可 Ｒ Ａ Ｍ—
文章编 号 ：１０ ０ ６—５ ４ （ ０ ７ ４— ５ ３— ４ ４ Ｘ ２ ０ ）０ ０ ９ ０
基 于 Ｐ Ａ、Ｓ Ｉ Ｃ ＦＭ、ＭＬ Ｔ算 法 的 Ｅ Ｍ ＋影像 融合 Ｔ
靖娟 利 ，李景文 ，韦 波
（ 桂林 工学 院 土木工 程 系 ，广 西 桂林 ５ １０ ） ４０４