遥感影像图像融合方法ppt课件
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➢ 这样，遥感数据与非遥感数据可在空间上对应一致， 又可在成因上互相说明，以达到深入分析的目的。
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20
遥感与非遥感数据的融合
1. 地理数据的网格化 ①使地理数据成为网格化的数据； ②地面分辨率与遥感数据一致； ③对应地面位置与遥感影像配准。 2. 最优遥感数据的选取 3. 配准融合
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21
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3
图像融合
➢ 数据融合( Fusion, Merge)的定义 指同一区域内，遥感数据之间或遥感数据与非 遥感数据之间的匹配融合
➢ 多种遥感数据源信息融合是指利用多种对地观测技术 所获取的关于同一地物的不同遥感数据，通过一定的 数据处理技术，提取各遥感数据源的有用信息，最后 将其融合到统一的空间坐标系(图像或特征空间)中， 进行综合判读或进一步的解析处理
将低空间分辨率 图像重采样成高 空间分辨率图像
常用代数法： （1）相乘：适用于SAR影 像与光学影像； （2）相关系数加权法：适 用于全色影像与多光谱影像。
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10
分量替换法
全色 数据 HRP
多光谱 数据 LMS
空间 分量 HRS
正变换
空间 分量 LRS
光谱 分量 TC
逆变换
融合 图像 HMS
小结
➢ 多源数据融合实现了遥感数据之间的优势互补，也实 现了遥感数据与地理数据的有机结合。
➢ 这种融合的意义决不仅仅提高了目视解译的效果，更 重要的是在定量分析中提高了精度，扩大了遥感数据 的应用面，具有很大的实际意义。
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22
精确几何配准
图像融合
融合结果评价及利用
遥感图像融合流程图
编辑课件
预处理 融合处理 应用
6
图像融合的层次
➢ 像元级 线性加权法、IHS变换、PCA变换、高通滤波法、小 波变换融合算法等
➢ 特征级 Dempster-shafer推理法；聚类分析法；贝叶斯
估计法；熵法；带权平均法；表决法及神经网络法等 ➢ 决策级
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8
遥感数据融合方法介绍
➢ 像素级融合方法
代数法 分量替换法 基于彩色空间变换的影像融合法 基于主成分分析的影像融合法 基于高通滤波影像融合法 基于小波变换影像融合法 基于小波的HIS影像融合
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9
代数法
传感器1 影像数据
传感器2 影像数据
空 间 配准
对应像素代数运算
融合 影像数据
图像融合
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1
图像融合
编辑课件
2
图像融合
➢ 多种名称，常见的有
图像复合（Image Fusion) 影像融合(Image Merging)、 数据复合(Data Fusion)、 数据综合(Data Integration)、 影像综合(Image Integration)、 信息复合(Information Combination)
新疆地区SPOT卫星PAN影像
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15
不进行直方图修正
进行直方图修正
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16
原图
不进行直方图修正
编辑课件
进行直方图修正
17
数据融合的技术关键
➢ 数据融合的技术关键
充分认识研究对象的地学规律
充分了解每种融合数据的特点和适用性 充分考虑到不同遥感数据之间波谱数据的相关性引起的有用
数据的增加以及噪声误差的增加，因此对多种遥感数据作出 合理的选择
贝叶斯估计法；专家系统；神经网络法；模糊集理 论；可靠性理论以及逻辑模板法等
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7
遥感数据融合方法介绍
➢ 像素级融合是最低层次的图像融合 ➢ 它将经过高精度图像配准后的多源影像数据按照一定
的融合原则，进行像素的合成，生成一幅新的影像 ➢ 融合的目的在于提高图像质量，提供良好的地物细节
信息，直接服务于目视解译，自动分类
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19
遥感与非遥感数据的融合
➢ 遥感数据是以栅格格式记录的，而地面采集的地理数 据常呈现出多等级，多量纲的特点，数据格式也多样 化。
➢ 因此，为了使各种地理数据能与遥感数据兼容，首先 需要将获取的非遥感数据按照一定的地理网格系统重 新量化和编码，以完成各种地理数据的定量和定位， 产生出新的数据格式。
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4
图像融合
➢ 目的：把那些在空间和时间上冗余或互补的多源数据， 按照一定的规则进行运算处理，获得比任何一种数据 更精确、更丰富的信息，生成一幅具有新的空间、波 谱、时间特征的合成图像 空间分辨率的提高 目标特征增强 提高分类精度 信息互补
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5
图像Fra Baidu bibliotek合的流程
全色 几何纠正
ZYa ZYb ZYc 几何纠正
几何配准，即解决遥感图像的几何畸变，解决空间配准问题
➢ 只有对地学规律、影象特征、成象机理这三者有深刻 的认识，并把它们有机地结合起来，数据融合才能达 到更好地效果
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18
遥感与非遥感数据的融合
➢ 遥感数据与地理数据的融合是遥感分析过程中不可缺 少的手段 通过遥感手段获取数据不能解决应用时遇到的全部 问题 因此，将地形、气象、水文等专题数据，行政区划、 人口、经济收入等人文与经济数据作为遥感数据的 补充，可有助于综合分析问题，发现客观规律，提 高解译的效果
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11
基于彩色空间变换的融合方法
全色波段
ZYc ZYb ZYa
HSI变换提取I分量
直方图匹配 用全色影像替代多光谱影像的I分量进行HSI反变换
融合结果
基于HSI编的辑课融件 合流程
12
北京地区资源一号卫星影像
北京地区SPOT卫星PAN影像
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13
HSI变换融合结果图
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14
新疆地区资源一号卫星影像
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遥感与非遥感数据的融合
1. 地理数据的网格化 ①使地理数据成为网格化的数据； ②地面分辨率与遥感数据一致； ③对应地面位置与遥感影像配准。 2. 最优遥感数据的选取 3. 配准融合
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图像融合
➢ 数据融合( Fusion, Merge)的定义 指同一区域内，遥感数据之间或遥感数据与非 遥感数据之间的匹配融合
➢ 多种遥感数据源信息融合是指利用多种对地观测技术 所获取的关于同一地物的不同遥感数据，通过一定的 数据处理技术，提取各遥感数据源的有用信息，最后 将其融合到统一的空间坐标系(图像或特征空间)中， 进行综合判读或进一步的解析处理
将低空间分辨率 图像重采样成高 空间分辨率图像
常用代数法： （1）相乘：适用于SAR影 像与光学影像； （2）相关系数加权法：适 用于全色影像与多光谱影像。
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分量替换法
全色 数据 HRP
多光谱 数据 LMS
空间 分量 HRS
正变换
空间 分量 LRS
光谱 分量 TC
逆变换
融合 图像 HMS
小结
➢ 多源数据融合实现了遥感数据之间的优势互补，也实 现了遥感数据与地理数据的有机结合。
➢ 这种融合的意义决不仅仅提高了目视解译的效果，更 重要的是在定量分析中提高了精度，扩大了遥感数据 的应用面，具有很大的实际意义。
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精确几何配准
图像融合
融合结果评价及利用
遥感图像融合流程图
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预处理 融合处理 应用
6
图像融合的层次
➢ 像元级 线性加权法、IHS变换、PCA变换、高通滤波法、小 波变换融合算法等
➢ 特征级 Dempster-shafer推理法；聚类分析法；贝叶斯
估计法；熵法；带权平均法；表决法及神经网络法等 ➢ 决策级
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遥感数据融合方法介绍
➢ 像素级融合方法
代数法 分量替换法 基于彩色空间变换的影像融合法 基于主成分分析的影像融合法 基于高通滤波影像融合法 基于小波变换影像融合法 基于小波的HIS影像融合
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代数法
传感器1 影像数据
传感器2 影像数据
空 间 配准
对应像素代数运算
融合 影像数据
图像融合
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1
图像融合
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图像融合
➢ 多种名称，常见的有
图像复合（Image Fusion) 影像融合(Image Merging)、 数据复合(Data Fusion)、 数据综合(Data Integration)、 影像综合(Image Integration)、 信息复合(Information Combination)
新疆地区SPOT卫星PAN影像
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不进行直方图修正
进行直方图修正
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原图
不进行直方图修正
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进行直方图修正
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数据融合的技术关键
➢ 数据融合的技术关键
充分认识研究对象的地学规律
充分了解每种融合数据的特点和适用性 充分考虑到不同遥感数据之间波谱数据的相关性引起的有用
数据的增加以及噪声误差的增加，因此对多种遥感数据作出 合理的选择
贝叶斯估计法；专家系统；神经网络法；模糊集理 论；可靠性理论以及逻辑模板法等
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遥感数据融合方法介绍
➢ 像素级融合是最低层次的图像融合 ➢ 它将经过高精度图像配准后的多源影像数据按照一定
的融合原则，进行像素的合成，生成一幅新的影像 ➢ 融合的目的在于提高图像质量，提供良好的地物细节
信息，直接服务于目视解译，自动分类
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遥感与非遥感数据的融合
➢ 遥感数据是以栅格格式记录的，而地面采集的地理数 据常呈现出多等级，多量纲的特点，数据格式也多样 化。
➢ 因此，为了使各种地理数据能与遥感数据兼容，首先 需要将获取的非遥感数据按照一定的地理网格系统重 新量化和编码，以完成各种地理数据的定量和定位， 产生出新的数据格式。
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图像融合
➢ 目的：把那些在空间和时间上冗余或互补的多源数据， 按照一定的规则进行运算处理，获得比任何一种数据 更精确、更丰富的信息，生成一幅具有新的空间、波 谱、时间特征的合成图像 空间分辨率的提高 目标特征增强 提高分类精度 信息互补
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图像Fra Baidu bibliotek合的流程
全色 几何纠正
ZYa ZYb ZYc 几何纠正
几何配准，即解决遥感图像的几何畸变，解决空间配准问题
➢ 只有对地学规律、影象特征、成象机理这三者有深刻 的认识，并把它们有机地结合起来，数据融合才能达 到更好地效果
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遥感与非遥感数据的融合
➢ 遥感数据与地理数据的融合是遥感分析过程中不可缺 少的手段 通过遥感手段获取数据不能解决应用时遇到的全部 问题 因此，将地形、气象、水文等专题数据，行政区划、 人口、经济收入等人文与经济数据作为遥感数据的 补充，可有助于综合分析问题，发现客观规律，提 高解译的效果
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基于彩色空间变换的融合方法
全色波段
ZYc ZYb ZYa
HSI变换提取I分量
直方图匹配 用全色影像替代多光谱影像的I分量进行HSI反变换
融合结果
基于HSI编的辑课融件 合流程
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北京地区资源一号卫星影像
北京地区SPOT卫星PAN影像
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HSI变换融合结果图
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新疆地区资源一号卫星影像