遥感影像图像融合方法素材
遥感图像融合与融合技术指南
遥感图像融合与融合技术指南遥感技术的快速发展使得我们能够获取到丰富的遥感图像数据。
但是，单一图像的信息有时并不能完全满足我们对地物的准确识别和分析的需求。
因此，遥感图像融合技术应运而生。
一、遥感图像融合的定义和意义遥感图像融合是指将多幅来自不同传感器、不同波段或不同时间的遥感图像进行相互结合，形成一幅或多幅具有更全面和高质量信息的综合图像的技术。
这种综合图像可以为我们提供更准确、更全面的地物分布和特征信息。
遥感图像融合的意义在于能够弥补不同类型遥感图像的不足，提高图像质量和信息量。
例如，在高分辨率图像融合中，我们可以将高空间分辨率的光学图像与高光谱信息丰富的遥感图像融合，以获得既有高分辨率又有丰富光谱特征的图像，从而提高地物分类和识别的准确性。
二、常用的遥感图像融合方法1. 基于变换的方法基于变换的方法是指通过对原始图像进行一定的变换，将其转换为其他域中的图像，再将转换后的图像进行融合。
常见的变换包括小波变换、主成分分析、非负矩阵分解等。
这些方法通过提取图像特征或压缩信息来辅助图像融合。
2. 基于像素级的方法基于像素级的方法是指直接对原始图像进行像素级别的操作，将多幅图像的对应像素进行一定的组合，得到融合后的图像。
常见的方法有加权平均、最大像元值、高斯金字塔等。
这些方法直接对图像进行操作，简单有效。
3. 基于特征级的方法基于特征级的方法是指通过提取原始图像的特征信息，再将特征进行组合，得到融合后的图像。
常见的方法有像元级特征、纹理特征、几何特征等。
这些方法通过挖掘图像的特征信息来提高融合效果。
三、遥感图像融合的应用领域1. 地貌勘测和地质灾害监测遥感图像融合可以提供高分辨率的地表地貌信息，帮助我们更准确地了解地形变化和地质灾害的发生。
通过融合多源遥感图像，可以获得更准确的地形模型和地质信息，为地质灾害的监测和预测提供支持。
2. 农业生产和环境监测融合多源遥感图像可以提供农作物的生长情况、土地利用状况和环境污染等信息。
卫星遥感影像的图像融合算法研究
卫星遥感影像的图像融合算法研究摘要：卫星遥感技术在地球观测与环境监测等领域起着重要作用。
然而，由于各种卫星传感器具有不同的空间和光谱分辨率，对于获取高质量的遥感影像，需要将不同传感器获取的影像进行图像融合。
本文研究了卫星遥感影像的图像融合算法，包括基于像素级和基于特征级的融合方法，并对比了各种算法在不同场景下的效果。
研究表明，图像融合算法可以提高遥感影像的空间和光谱分辨率，并改善遥感数据在地学研究和环境监测中的应用。
1.引言卫星遥感技术是一种通过卫星传感器获取地球表面信息的技术手段，具有广泛的应用前景。
然而，由于不同卫星传感器的限制，单一卫星遥感影像无法完全满足各种研究和监测的需求。
因此，图像融合算法成为了获取高质量遥感影像的关键技术之一。
图像融合算法可以将多个卫星传感器获取的影像进行融合，提高遥感影像的空间和光谱分辨率。
2.图像融合算法的基本原理图像融合算法的基本原理是将多个卫星传感器获取的影像进行特征提取、图像增强和融合操作，从而得到融合后的高质量遥感影像。
图像融合算法可以分为基于像素级的融合和基于特征级的融合两种方法。
2.1 基于像素级的融合方法基于像素级的融合方法是直接对获取的影像进行像素级别的加权融合。
常见的像素级融合方法包括加权平均法、小波变换法和局部区域统计法。
加权平均法通过为不同传感器获取的像素赋予不同的权重，将多个影像进行平均，得到融合后的影像。
小波变换法利用小波变换对影像进行多尺度分析，将不同尺度的高频和低频信息进行融合。
局部区域统计法则是通过对影像进行局部区域划分，计算不同区域内的均值和方差，从而融合不同区域内的像素。
2.2 基于特征级的融合方法基于特征级的融合方法是通过提取影像的特征信息，进行特征级别的融合。
常见的特征级融合方法包括主成分分析法、NMF法和深度学习法。
主成分分析法通过对影像进行主成分分析，提取出特征向量，从而融合不同传感器获取的特征。
NMF法利用非负矩阵分解方法，将影像表示为非负矩阵的乘积，从而实现特征级别的融合。
遥感入门图像融合ppt课件
(P, X k )
i 1 j 1 mn
mn
(P(i, j) P)2 ( X k (i, j) X k )2
i 1 j 1
i 1 j 1
（3）按下式将全色波段图像的信息融合到多光谱图像各波段中
X
k
(i,
j) 0.5[(1
(P, X k ) ) P(i,
– 融合影像应当和高空间分辨率的影像尽可能保持一致； – 融合影像的光谱特性应当和高光谱影像尽可能保持一致； – 融合影像的空间分辨率被降解到低分辨率时，必须和原来的影
像保持一致。
4
目前在遥感图像融合中常用的像素级融合方法
• 代数法 • 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
H的取值范围为[0,360]
15
圆柱体变换中RGB到HIS的转换算法
16
I 1 (R G B) 3
H arctan[2R G B ] C 3(G B)
C 0,ifG B
C ,if GB
S 6 R2 G2 B2 RG RB GB 3
2
• 因而进入二十世纪80年代，开始有人研究遥感图像 融合的方法。
图像数 据1
图像数 … 图像数 图像数
据2
据n
据1
图像数 … 图像数 图像数
据2
据n
据1
图像数 据2
…图据像n数
图像配准
特征提取
像素级 融合
特征关联
融合影像
融合特征 描述
象素级融合
特征级融合
遥感卫星影像融合的三个层次
遥感影像的镶嵌与融合 PPT
2.2色调调整－方差均值法
设要进行色调调整的相邻两幅图象为f(x,y)和g(x,y)，x和y是 图象上每个像元的采样行号和列号，希望把图象f(x,y)的 色调调整到与g(x,y)图象一致。
设α(x,y)是f(x,y)图象相对于g(x,y)图象记录增益变化，是f (x,y)图象相对于g(x,y)图象的零线漂移量。使f(x,y)图象的
d1
gA(i,j0j)gB(i,j0j)
j0
g(i,j)1 2[gE(iK 1 ,j)gH (i,j) ]
g ( i ,j ) m g E ( a i K x 1 ,j ) [ ， g H ( i ,j H (i,j)
色调调整到g(x,y)图象的技术问题，可归结到求α和β。
[g(x,y)M g]f[(x,y)M f]dx d2fyg
[f(x,y)M f]2dxdy
2 ff
Mg
2
fg 2
ff
Mf
f(x ,y )f(x ,y )
2.2 色调调整－直方图法
1.取出重叠部分，保证和A与B图象在行数上要一 致，一定不要小于A和B所具有的行数，并且在 取样时，要有足够的样本数。然后，在直方图 上找出两幅图象相应的频率像元所对应的灰度 值对。从直方图上读出灰度值对应的点对，用 分段拉伸的功能，把图象上的灰度值0，3，22， 46，54对应地拉伸到相应的图象上的灰度值0， 15，41，62，80。这些点中间的灰度值按线性 比例内插 .
2.色调调整效果检查。利用图象处理系统的显示功 能，使图象分别显示于屏幕左右两边。如果色 调调整成功，在屏幕上应看不出左、右两幅图 象的差别。如果还有差别，则修改拉伸时的点 对值，进行拉伸处理，直到在终端屏幕上看不 到差异为止。
3.用最后得到的拉伸点值，对相邻的两幅整图象A 和B的色调进行调整，即分波段把A图象的灰度 值拉伸到B图象相应的灰度值，从而完成相邻两 幅图象A和B的色调调整。
遥感影像像素级融合方法概述
遥感影像像素级融合方法概述摘要：本文介绍了6种不同的像素级遥感影像融合方法，并较为深入的探讨了几种融合方法的原理、实现过程和优缺点，并对几种融合方法进行了综合评价，得到了针对多光谱影像融合较好的方法，表明了不同传感器影像融合的潜力，同时论文也对融合影像的应用推广进行了初步的对比分析。
关键词：融合原理评价方法0 引言影像融合按照其水平和特点可以分为像素级、特征级和决策级融合[1]，本文讨论的是像素级的影像融合方法，像素级融合是对传感器的原始信息及预处理的各个阶段上产生的信息分别进行融合处理。
对不同卫星和不同传感器的遥感影像进行融合，可以取长补短，产生新的融合影像。
比较常见的影像融合是高分辨率全色影像和低分辨率多光谱影像的融合，生成的新的融合影像既具有全色影像的高分辨率，也一定程度上保持了多光谱影像的光谱信息。
目前比较成功的高分辨率商业卫星如QuickBird、IKONOS和SPOT5，都搭载有高分辨率全色和低分辨率的多光谱相机，能同时提供全色和多光谱影像，并提供两者的融合产品。
QuickBird、IKONOS和SPOT5的全色和多光谱影像分辨率之比都为1:4或1:2，而CBERS-02B星的全色和多光谱影像分辨率之比大约为1:8，虽然CBERS-02B星HR与CCD的融合影像能一定程度上保持HR的高空间分辨率和CCD的高光谱分辨率，但1:8的大比率给CBERS-02B星的全色和多光谱影像融合也带来了一些困难和问题，如全色和多光谱影像之间的配准精度难已保证、融合影像出现斑块效应等等。
1 像素级影像融合方法1.1 HSV融合方法 HSV融合方法属于一种颜色变换的融合方法，首先介绍一下HSV颜色变换，HSV颜色变换是把标准的RGB图像变换到为色度H (Hue)、饱和度S (Saturation)和亮度V (Value)图像。
HSV融合方法流程是对多光谱影像3个波段使用HSV颜色正变换为H、S和V三幅图像，然后用高分辨率影像替代H图像，最后对H、S和V图像实施HSV颜色变换的逆变换得到融合影像。
遥感图像融合
图像融合实验报告一、实验目的通过本实验熟练操作遥感图像处理的专业软件PCI，进行图像融合。
二、实验内容（1）、利用遥感图像处理的专业软件PCI的Xpace模块的Image Processing中的IHS进行IHS变换处理；（2）、利用遥感图像处理的专业软件PCI利用Xpace模块的Image Processing中的FUSE进行图像融合处理。
三、实验步骤(一)生成Pix文件先用ImageWorks Configuration打开B10.FST文件，在此之前先用记事本打开查看其参数，将其参数填在相应位置，确定生成一个aux文件，并load第一波段的图像即B10.FST。
将B10转为pix文件格式，并将其他波段（除了第八波段）都添加到这个pix 文件中，这里命名pix文件名为123-32.pix。
说明：B61，B62都为第六波段且为争议波段，这里选择一个即可，这里选的是B61 (二)HIS与RGB的转换打开生成的pix文件添加6个空通道，打开Xpace模块，进行IHS转换：在Image Processing（Pacages）中的IHS（Convert RGB to IHS）进行IHS正变换处理。
将7，4，1波段转为RGB 到8,9,10空通道加载图像，将7，4，1波段的与8，9，10通道的进行小窗口对比换用第二种模型转换，将其与第一种模型进行比较再添加6个空通道，利用RGB（Convert IHS to RGB）进行HIS逆变换处理，即将8,9,10通道的波段变回RGB模式加载图像，将其与原来的7,4,1通道的合成图像进行比较若是换第二种模型，将其转回去，得到的结果如下出现了明显差异用第5波段对7,4,1波段进行融合(三)图像融合加载第八波段的FST文件，将其转为pix文件，命名为123-32Pan.pix打开Xpace模块的Image Processing（Pacages）中的FUSE（Data Fusion），进行图像融合处理，在此之前先添加3个空通道。
测绘技术中的遥感影像融合方法
测绘技术中的遥感影像融合方法遥感影像融合是测绘技术中的一项重要领域，通过将不同分辨率、不同频带的遥感影像进行融合，可以提高遥感数据的质量和分类准确度。
本文将从不同的角度，探讨几种常见的遥感影像融合方法及其在测绘技术中的应用。
一、基于像元级别的融合方法基于像元级别的融合方法是最常见且最基础的一种融合方法。
该方法通过直接对原始遥感影像进行像元级别的像素值操作，实现融合效果。
常见的方法包括加权融合、主成分分析融合和改进的拉普拉斯金字塔融合。
加权融合是一种简单且高效的方法，通过调整不同波段的权重来获得最终的融合结果。
这种方法适用于不同波段的影像融合，如多光谱遥感影像与高分辨率遥感影像的融合。
主成分分析融合则是将多光谱遥感影像转换为灰度图像，通过选择前几个主成分来实现融合。
改进的拉普拉斯金字塔融合方法是一种多尺度的融合方法，该方法通过对原始影像进行多次高斯滤波和下采样，得到不同分辨率的图像金字塔，再利用拉普拉斯金字塔进行融合。
这种方法可以保留原始影像的细节信息，并同时实现不同分辨率影像的融合。
二、基于特征提取的融合方法基于特征提取的融合方法是一种利用影像特征进行融合的方法。
这种方法通过提取不同波段或不同分辨率下的影像特征，并将其融合来实现更高质量的影像。
常见的基于特征提取的融合方法包括小波变换融合和人工神经网络融合。
小波变换融合是通过将不同波段的影像分解为低频和高频部分，然后融合低频和高频部分得到最终结果。
这种方法可以在保留影像细节的同时实现影像融合。
人工神经网络融合是一种利用神经网络模型进行影像融合的方法。
通过训练神经网络模型，可以从原始影像中提取更多的特征，并利用这些特征进行融合。
这种方法可以通过大量的训练数据来提高分类准确度和影像质量。
三、基于像素点的融合方法基于像素点的融合方法是一种通过像素点间的关系进行融合的方法。
这种方法将融合问题转化为最优化问题，并通过求解最优化问题来得到最终的融合结果。
常见的基于像素点的融合方法包括非负矩阵分解融合和支持向量机融合。
实验五遥感图像的Pansharp融合方法
实习五遥感图像的Pansharp融合方法
一、实习目的
遥感图像的融合意在提高图像空间分辨率，改善图像几何精度，增强特征显示能力，改善分类精度、提供变化检测能力、替代或修补图像数据的缺陷等。
传统的图像融合方法只能有3个波段参与融合。
本实习探讨PCI的一种新的融合方法—Pansharp，它可以实现多个波段的同时融合，融合效果不错。
二、实习准备
数据准备：2004年同一区域的spot影像。
全色分辨率2.5米的影像spot2-5和多光谱分辨率10米的影像spot10。
处理软件：PCI。
三、实习步骤
1．打开PCI软件，在focus中调入spot全色和多光谱影像。
2. 选择Tools\Algorithm Library，打开算法库，找到Pansharp命令。
3. 双击Pansharp命令，出现如下界面，做如图设置。
4. 点击run，完成融合。
在focus中打开融合好的影像，可以查看融合结果。
如图：
四、实习总结
通过实习，深刻理解了图像融合的目的方法和意义。
掌握了用PCI实现影像的Pansharp融合，增强了动手操作能力。
遥感图像融合方法
遥感图像融合方法遥感图像融合是指将来自不同传感器或不同波段的遥感图像进行融合，以获取更丰富的信息和更高的分辨率。
在遥感领域，图像融合技术被广泛应用于土地利用分类、环境监测、资源调查等领域。
本文将介绍几种常见的遥感图像融合方法，以及它们的优缺点和适用范围。
首先，基于像素级的遥感图像融合方法是最简单和常见的方法之一。
这种方法将来自不同传感器的图像进行逐像素的加权平均或逻辑运算，以获得融合后的图像。
这种方法的优点是简单易行，适用于大多数遥感图像。
然而，由于它忽略了图像的空间信息，导致融合后的图像质量较低，对细节的保留不足。
其次，基于特征的遥感图像融合方法通过提取图像的特征信息，如边缘、纹理等，然后将这些特征信息进行融合。
这种方法能够更好地保留图像的细节信息，提高融合后图像的质量。
然而，这种方法需要对图像进行复杂的特征提取和匹配，计算量较大，且对图像质量和几何精度要求较高。
另外，基于变换的遥感图像融合方法是利用变换域的方法对图像进行融合，如小波变换、PCA变换等。
这种方法能够更好地提取图像的频域信息，获得更高质量的融合图像。
然而，这种方法对图像的几何变换和配准要求较高，且需要较高的计算复杂度。
此外，基于深度学习的遥感图像融合方法是近年来的研究热点。
通过使用深度神经网络对图像进行端到端的融合，能够更好地提取图像的语义信息，获得更高质量的融合图像。
然而，这种方法需要大量的训练数据和计算资源，且对算法的调参和模型的选择要求较高。
综上所述，不同的遥感图像融合方法各有优缺点，适用于不同的应用场景。
在实际应用中，需要根据具体的需求和条件选择合适的融合方法，以获得最佳的效果。
希望本文能够对遥感图像融合方法有所了解，并为相关研究和应用提供参考。
遥感影像与测绘数据的融合处理方法
遥感影像与测绘数据的融合处理方法引言随着科技的不断进步，遥感影像和测绘数据在各个领域中的重要性逐渐凸显。
然而，由于二者的数据形式和获取方式不同，如何将它们有效地融合处理成为了一个重要的问题。
本文将探讨遥感影像与测绘数据的融合处理方法，以期为相关研究和应用提供参考。
一、数据预处理在融合处理之前，对遥感影像和测绘数据进行预处理是必不可少的。
对于遥感影像，常用的预处理方法包括大气校正、几何校正和辐射校正等。
而测绘数据的预处理则主要包括去噪、滤波和配准等。
通过预处理，可以使遥感影像和测绘数据在数据质量上尽可能接近，为后续融合处理打下良好的基础。
二、特征提取与选择在融合处理中，选择合适的特征并进行提取是至关重要的。
对于遥感影像来说，可以从颜色、纹理、形状等多个方面提取特征信息。
而对于测绘数据，可以从高程、坡度、坡向等方面提取特征。
在特征选择阶段，应根据实际需求选取适当的特征，进一步提升融合处理的效果。
三、融合处理方法1. 基于图像融合的方法基于图像融合的方法是常用的遥感影像与测绘数据融合处理方法之一。
通过灰度变换、尺度变换以及融合规则的定义，可以将遥感影像和测绘数据融合成一副综合信息图像。
例如，可以将测绘数据的高程信息融合到遥感影像中，从而提供更丰富的地物信息。
2. 基于特征融合的方法基于特征融合的方法能够有效地利用遥感影像和测绘数据的特征信息。
通过将遥感影像和测绘数据的特征进行融合，可以得到更全面、准确的地理信息。
例如，可以将遥感影像的颜色特征与测绘数据的高程特征进行融合，用于地貌分析和三维模型重建等领域。
3. 基于模型融合的方法基于模型融合的方法利用数学或统计模型将遥感影像和测绘数据进行融合。
通过建立适当的模型，可以更好地反映遥感影像和测绘数据的内在关系。
例如，可以通过建立遥感影像和测绘数据之间的数学模型，并进行参数估计，从而实现两者之间的融合处理。
四、应用展望遥感影像与测绘数据的融合处理方法在许多领域中都有着广泛的应用前景。
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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。 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。
几何纠正
精 确 几 何 配 准
图像融合
融合处理
融合结果评价及利用
应用
遥感图像融合流程图
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 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
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
代数法
传感器1 影像数据 传感器2 影像数据
将低空间分辨率 图像重采样成高 空间分辨率图像
空
间
配 准
常用代数法：
对应像素代数运算
（1）相乘：适用于SAR影像 与光学影像；
遥感与非遥感数据的融合
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
1.
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。
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
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
遥感数据融合方法介绍
像素级融合方法
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
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
图像融合
图像融合
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)
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
图像融合的流程
全色 ZYa ZYb ZYc 几何纠正 预处理
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
融合 影像数据
（2）相关系数加权法：适 用于全色影像与多光谱影像。
分量替换法
全色 数据 HRP 空间 分量 HRS
空间 分量 LRS
多光谱 数据 LMS
正变换 光谱 分量 TC
逆变换
融合 图像 HMS
基于彩色空间变换的融合方法
全色波段 ZYa ZYb ZYc
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的融合流程
北京地区资源一号卫星影像
北京地区SPOT卫星PAN影像
HSI变换融合结果图
新疆地区资源一号卫星影像
新疆地区SPOT卫星PAN影像
不进行直方图修正
进行直方图修正
原图
不进行直方图修正
进行直方图修正
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 几何配准，即解决遥感图像的几何畸变，解决空间配准问题