数据融合

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常规遥感影像数据融合方法的比较和分析

遥感影像数据融合方法的比较和分析

常规遥感影像数据融合方法的比较和分析

汇报内容一、选题依据研究意义研究区选择

二、主要内容国内外遥感融合研究综述本文研究的基础理论与技术思路融合影像质量评价融合影像地物辨识精度评价

三、结论

常规遥感影像数据融合方法的比较和分析

一、选题依据

1研究意义■ 由于遥感卫星成像原理不同或技术条件限制，任何单

一信息源都不能全面反映目标对象特征，为了充分利用数据源，人们迫切寻求一种综合利用各源数据的技术方法。数据融合技术在多源遥感数据的综合利用和提高数据质量上提供了一个可行的方向。■ 在遥感影像融合领域内出现了多种融合算法，都有不

同特点。因此，在进行融合处理前需要考虑针对具体应用选择哪种融合模型最为适合？因此，对遥感融合模型进行比较分析具有实际性意义，能够为日后分析者选择最佳融合模型提供一些参考意见。

常规遥感影像数据融合方法的比较和分析

一、选题依据

2研究区数据选择SPOT5全色及其多光谱数据。相同卫星系统所获取影像时间相同，许多系统参数较为一致；这样可避免数据源类型不同导致融合过程产生很多噪音和误差。地区为开封市北部以及郊区，该地区地物种类较多，为平原区，可避免复杂地形对融合效果所产生的影响。 ■卫星影像数据■卫星影像数据。2003年10月21号获的

常规遥感影像数据融合方法的比较和分析

卫星影像数据SPOT5多光谱影像(Band421) SPOT5全色影像

常规遥感影像数据融合方法的比较和分析

研究 (2)存在问题进展

■有关融合方法研究较多，但国际上关于此项技术

还没有形成一套完整的理论与方法。■有关融合效果评价的研究较少，并多是借鉴图像

质量的评价，目前有关评价还没有一致的评价准则和标准。尤其在保持光谱一致性时时常被疏忽。■对融合图像分类的精度和地物辨识能力等方面的

提高程度上论述还较少。

常规遥感影像数据融合方法的比较和分析

基础理论与技术融合算法分析

5种融合算法：一个频率领域(高通滤波),二个代数模型(乘积法和Brovey转换),二个光谱变换领域 (主成分变换和IHS 变换)。■主成分变换(PCT):■乘

影像统计特征上的多维正交线变换。全色数据代替PCT的第一分量

积

法(MLT):

MLTijk = (XSijk ×PNij )1/2红色通道层=(R/(R+G+B))*pan 绿色通道层=(G/(R+G+B))*pan 蓝色通道层=(B/(R+G+B))*pan 频率域，然后HPFijk =XSijk+ FPi,j

■Brovey变换(BT):

■高通滤波法(HPF): 全色影像傅立叶变换从空间域转换

多光谱影像从红、绿、蓝彩色空间转换到 ■ 。 IHS 变换法(IHS): 亮度、色度、饱和度参数的彩色空间。再用PAN数据替代IHS域中的I成分。

常规遥感影像数据融合方法的比较和分析

技术思路

研究方法融合算法分析

高空间分辨率影像

多光谱影像多源影像融合理论影像效果评价理论

预处理融合处理影像如图评价分析

几何校正

几何

校正

图像配准

理论基础

影像融合

融合效果评价

融合影像质量评价

地物识别精度评价

结论

论文研究思路

常规遥感影像数据融合方法的比较和分析

BT融合影像

HPF融合影像

IHS融合影像

MLT融合影像

PCT融合影像

常规遥感影像数据融合方法的比较和分析

融合评价 1图像质量评价

■图像质量上评价：主要从影像空间分辨率和光谱特征两方面分别对几种融合方法进行定性和定量的对比分析评价。

1定性评价：切割融合影像如图

常规遥感影像数据融合方法的比较和分析

原始影像 421

BT 融合 123

HPF 融合 421

IHS 融合 123

MLT 融合 123

PCT 融合 123

定性评价结论：提高空间分辨效果最好的IHS,依次为PCT、 BT、MLT,最差效果的是HPF法；光谱变化最小的为HPF方法，依次为BT、PCT、MLT,光谱变化最大的为IHS方法。

常规遥感影像数据融合方法的比较和分析

融合评价

2定量评价

2定量评价：定量评价是建立在像元基础上，对像元灰度值一元或多元统计分析。评价方法：

基本统计特征：均值与标准差统计相关统计分析：融合影像与全色影像相关系数融合影像与原始多光谱影像相关系数偏差度分析： M N BVfusi(i,j,)-BVorig(i,j) D=(1/MN)*∑∑ i=1 j=1 (BVorig(i,j)) 地物光谱曲线：不同影像相同地物光谱比较

相同影像地物光谱间比较灰度分布图：融合影像与XS影像直方图比较

常规遥感影像数据融合方法的比较和分析

平均值80 70 60 50 40 30 20 10 0 band1 band2 band3 band4 XS PCT MLT HPF IHS BT

融合评价

2定量评价

定量评价数据图表显示基本统计特征融合影像与PAN相关系数1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Band1 Band2 Band3 Band4 XS PCT MLT HPF IHS BT

标准差25 20 15 10 5 0 band1 band2 band3 band4 XS PCT MLT HPF IHS BT

融合影像与XS相关系数1.2 1 0.8 0.6 PCT MLT HPF IHS BT

融合影像偏差度1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Band1 Band2 Band3 Band4 PCT MLT HPF IHS BT