遥感图像数据融合的小波变换方法研究

论文摘要

随着现代遥感技术的发展,各种对地观测卫星源源不断地提供不同空间分辨率、时间分辨率、波谱分辨率的遥感图像。为了对观测目标有一个更加全面、清晰、准确的理解与认识,人们迫切希望寻找一种综合利用各类影像数据的技术方法,因此图像融合技术应运而生。遥感图像数据融合(也称信息融合)是近年来遥感领域和图像工作领域的研究热点。本文应用图像处理和现代信号处理技术中的多种手段,研究了不同层次上遥感图像的融合方法,通过对不同遥感传感器所获取的数据进行融合,从而提高图像的分辨率、图像分析结果的准确性和置信度,并最终提高对特定航空目标进行自动检测、识别的有效性。本文对来自不同途径的像素级遥感图像的融合方法及其应用进行了研究,主要内容如下:(1)介绍论文研究背景,以及目前国内外遥感图像融合技术的发展现状。对遥感图像数据融合特点、应用及存在问题进行较系统总结。(2)对遥感影像融合的原理、技术流程、主要算法进行详细归纳分析。针对原始图像影响融合图像质量的问题,提出图像融合前进行预处理的必要性,包括几何校正、去噪、配准等步骤,处理误差的大小直接影响融合结果的有效性。(3)总结现有融合结果评价方法,在此基础上归纳出四类十四项融合结果评价指标。从而为评价融合算法的性能,提供从定性到定量两方面较全面评价标准。(4)针对IHS变换和PCA变换融合方法的优、缺点提出四种基于小波变换融合改进方法,并进行定性和定量分析,其改进方法不仅增强多光谱图像的空间分辨率,而且能减少光谱信息的丢失,得到既具有高分辨率又具有较好光谱信息的融合结果。本文较全面、深入、系统地对不同遥感图像的配准、融合的原理、方法、其性能评价及基于融合的目标检测技术进行研究。提出的一些新方法具有良好的性能,对以后的研究工作、图像融合技术的工程应用都有重要的意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 论文研究背景
• 1.2 遥感图像数据融合研究概述
• 1.2.1 遥感图像数据融合的应用
• 1.2.2 遥感图像数据融合的研究现状
• 1.3 论文主要研究内容
• 2 遥感图像数据融合的基本理论
• 2.1 遥感图像数据融合的概念
• 2.2 遥感图像数据融合的层次
• 2.2.1 像素级融合
• 2.2.2 特征级融合
• 2.2.3 决策级融合
• 2.2.4 三种融合层次对比
• 2.3 遥感图像数据融合处理的基本流程
• 2.4 本章小结
• 3 遥感图像数据融合预处理
• 3.1 遥感图像数据几何纠正
• 3.2 遥感图像数据的去噪处理
• 3.3 遥感图像数据的辐射校正
• 3.4 遥感图像数据的镶嵌处理
• 3.5 遥感图像数据的增强处理
• 3.5.1 频率域图像增强
• 3.5.2 空间域图像增强
• 3.6 遥感图像数据的配准概述
• 3.7 本章小结
• 4 遥感图像融合方法评定
• 4.1 主观评价方法
• 4.2 客观评价方法
• 4.2.1 根据单个图像统计特征的评定方法
• 4.2.2 根据融合图像与标准参考图像关系的评定方法
• 4.2.3 根据融合图像与源图像关系的评定方法
• 4.3 评价指标的选取
• 4.4 本章小结
• 5 遥感图像小波变换融合方法研究
• 5.1 遥感影像像素级融合的基本方案
• 5.1.1 小波变换概述
• 5.2 基于小波变换改进HIS 融合方法
• 5.2.1 HIS 变换概述
• 5.2.2 HIS 变换的遥感图像融合方法的一般流程
• 5.2.3 基于小波变换改进HIS 变换的融合方法
• 5.2.4 实验结果与分析
• 5.3 基于小波变换改进PCA 变换的融合方法
• 5.3.1 PCA 变换的基本原理
• 5.3.2 PCA 变换的融合方法流程
• 5.3.3 基于小波变换改进PCA 变换的融合方法
• 5.3.4 实验结果与分析
• 5.4 本章总结
• 6 总结及展望
• 6.1 研究工作总结
• 6.2 本文不足及展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历