遥感图像融合

图像融合方案

第6组

1314100113李家旭

2015/9/27

一．技术流程图

QuickBird高分辨率影像 TM低分辨率影像 以QuickBird影像为基准进行几何校正 图像自动配准 图像融合 总结 图1 技术流程图

二．目的及内容

2.1 目的

对低分辨率TM影像和高分辨率Quickbirds影像进行融合。

2.2内容

⑴图像几何校正 ⑵图像自动配准 ⑶图像融合

三．图像几何校正

通过几何校正，使校正的RMS控制在0.5个像元值内。并且通过几何校正之后的两幅影像具有相同的地理参考。

四．图像自动配准

同一区域的图像，由于几何校正的误差，重叠区的相同地物不能重叠，这会对图像的融合造成影响。ENVI提供图像自动配准工具，能够自动产生匹配点，实现图像自动配准。

五．图像融合

图像融合是将低空间分辨率的多光谱图像或高光谱数据与高空间分辨率的单波段图像重采样生成一幅高分辨率多光谱图像的遥感图像处理技术。使得处理后的图像既具有较高的空间分辨率，又具有多光谱特征。

图像融合的关键是融合前两幅图像的精确配准以及处理过程中融合方法的选择。图像融合有多种方法，分别是HSV变换、Brovey变换、乘积运算（CN）、主成分（PC）变换、Gram-Sch

太原理工大学毕业设计（论文）摘要

文 献 综 述

前 言

图像融合是信息融合的重要分支和研究热点。其目的是对多幅源图像的信息进行提取和综合，以获得对某一地区或目标更准确、更全面和更可靠的描述，从而实现对图像的进一步分析和理解，或目标的检测、识别与跟踪。20世纪90年代以来，图像融合技术的研究呈不断上升的趋势，应用领域也遍及遥感图像处理，可见光图像处理，红外图像处理，医学图像处理等。尤其是近几年来，多传感器图像融合技术已成为机器人，智能制造，智能交通，医疗诊断，遥感，保安，军事应用等领域的研究热点问题。

正 文

按信息表征层次的不同，多传感器遥感图像融合可以分为像素级融合、特征级融合和决策级融合。像素级融合是指直接对获取的各幅遥感图像的像素点进行信息综合的过程，从而使图像分割、特征提取等工作在更准确的基础上进行，并获得更好的图像视觉效果。像素级融合直观、操作简单，应用也最广泛。目前比较常用的像素级融合方法主要有IHS变换法、小波变换法、主成分分析（PCA）法和Brovey变换法等。特征级融合是指对图像进行特征抽取后，将抽取的边沿、形状、轮廓、纹理等信息进行综合分析与

绪论和第一章 1图像的概念

是以不同形式和手段观测客观世界而获得的可以直接或间接作用于人眼，进而产生视觉的一种实体。

它是对客观对象的一种相似性的描述或写真，它包含了被描述或写真对象的信息 2图像分类

人眼的视觉特点 ：可见图像 不可见图像

图像的明暗程度和空间坐标的连续划分：数字图像(不可见) 模拟(光学)图像 (可见) 波段的数量 ：单波段图像 多波段图像 时间特性 ： 静态图像 动态图像 3图像的数学表达方法

常用的数学表征法有两种：确定性表示和统计性表示。 4遥感数字图像处理主要内容

图像增强、图像校正、信息提取。

1）图像增强：用来改善图像的对比度，突出感兴趣的地物信息，提高图像大的目视解译效果，它包括灰度拉伸、平滑、锐化、滤波、变换（K—L/K—T）、彩色合成、代数运算、融合等。 图像显示：为了理解数字图像中的内容，或对处理结果进行对比。 图像拉伸：为了提高图像的对比度（亮度的最大值与最小值的比值），改善图像的显示效果。

2）图像校正（恢复/复原）：为了去除和压抑成像过程中由各种因素影响而导致的图像失真。 注意：图像校正包括辐射和几何校正，前者通过辐射定标和大气校正等处理将像素

图像融合算法研究及其实现

摘要 关键词：

Keywords:

Abstract

目录

摘要 Abstract 第一章 绪论 1.1背景及其意义 1.2国内国外研究现状 1.3图像融合的原理及方法 1.4本文的主要研究内容及章节安排 第二章 图像融合质量的评价标准

2.1主观评价方法 2.2客观评价方法 2.3小结 第三章 图像预处理

3.1 图像去噪 3.2 图像增强 3.3 图像配准 3.4 小结

第四章 基于空域的图像融合方法

4.1像素灰度取最大最小方法 4.2 像素加权系数融合方法 4.3 主分量分析融合方法 4.4实验结果对比 4.5小结

第五章 基于频域的图像融合方法

5.1基于金字塔图像融合方法 5.2基于小波变换的图像融合方法

5.2.1小波变换的基本理论 5.2.2小波变换的图像融合算法 5.3实验结果对比分析 5.4小结 第六章 总结与展望

6.1总结 6.2展望 参考文献 致谢

第一章 绪论

1.1图像融合的背景及其意义

图像融合是指多源信道采集到的针对于同一目标的数据信息，经过数据处理等计算机技术，最大限度的提取各信道的有用信息，将之合成为一幅信息更全面、质量更高的图像。融合后的图像比单一图像的信息

第三章 遥感图像的几何纠正

教学目标

1、使学生了解引起遥感图像几何畸变的原因及其进行遥感图像几何纠正的必要性；

2、使学生掌握理解进行遥感几何纠正的原理与方法；

3、要求学生通过本章的学习可以熟练使用ENVI进行遥感数字图像的几何纠正；

教学内容：

1、几何纠正的概念 2、引起几何畸变的原因

3、遥感图像几何纠正的原理与方法

4、在ENVI中进行影像到影像的配准实践

一、遥感图像几何纠正的概念：

由于搭载传感器的平台(如飞机,卫星)的姿态,速度等的不稳定,以及地球曲率,空气折射等的影响,形成的图像常有畸变,几何纠正即消除遥感图像中所包含的几何畸变的过程。通常有两个叫法：

1、图像配准(Registration)：同一区域里一幅图像（基准图像）对另一幅图像的校准，以使两幅图像中的同名像元配准。

2、图像校正(Rectification)：借助一组地面控制点，对一幅图像进行地理坐标的校正。

在应用之前，进行遥感图像几何纠正是很必要的。第一，对遥感原始图像进行几何变形纠正后，才能对图像信息进行各种分析，制作满足两侧和定位要求的各类地球资源及环境的遥感专题图；第二，当应用不同遥感方式、不同光谱范围以及不同成像时间的各种同一区域复合图像数据来进

第四，五章

1.遥感图像辐射畸变的原因：

1光学镜头的非均匀性○2光电转换误差及探测器增益的变化。 内部误差:○

1大气散射与吸收○2太阳位置○3地形起伏。 外部误差:○

2.系统辐射误差校正

1光学镜头的非均匀性引起的边缘减光现象的校正 ○

2坏线及条纹的修复 ○

3随机坏象元 ○

3..辐射定标的定义

是指传感器建立每个探测元所输出信号的数值量化值（DN）与该探测器对应视场内的实际地物辐亮度值（Li）之间的定量关系。 作用：遥感信息定量化的前提，遥感数据的可靠性及应用的深度和广度在很大程度上取决于遥感器的定标精度。 4辐射定标方法 1仪器实验室定标 ○

2机上或星上定标 ○

3场地定标：主要有3种方法，反射率基法，辐射量度法和辐照度基法 ，最常用的是反射○

率基法。 辐射校正场:

美国：白沙辐射校正场；

法国：马赛市Lacrau辐射校正场；

中国：青海省青海湖热红外辐射校正场，甘肃省郭煌戈壁可见光/近红外波段辐射校正场。 5.两个定标系数：

增益gain（斜率） 偏移offset/bias（截距） L=Gain*DN+bias 6.程辐射Lp：

大气对辐射散射后，有相当一部分散射光直接进入传感器，这部分辐射称为程辐射。 去掉程辐射的主要方法有：直方图

ENVI遥感图像处理之图像增强

一、 对比度增强

1、 快速拉伸

步骤：打开数据—>加载图像到窗口—>图像主窗口Enhance菜单进入图像增强

的菜单选项。 原始显示的影像：

进行线性拉伸后的影像： 进行高斯拉伸后的影像：

说明： 本菜单栏中包含的图像快速拉伸的功能还有0-255的线性拉伸（这应该是实际的遥感影像的灰度值，而刚开始说的那个原始影像实际上已经经过了2%的线性拉伸的）、均衡化拉伸、均方根拉伸等。

2、交互式拉伸

步骤：选择图像主窗口中的Enhance菜单—>Interactive Stretching进入交互式拉伸的界面 在Stretch_Type菜单下可以选择交互拉伸的类型，有线性拉伸、分段线性拉伸等。 可以在Stretch旁边的文本框中直接输入拉伸的图像的灰度范围，亦可以在input histogram窗体中用鼠标左键拖动两条竖直虚线进行拉伸范围的选择。

原始图像：

交互式线性拉伸后的图像：

分段线性拉伸后的影像：

高斯拉伸后的影像：

3、直方图匹配

步骤：进行直方图匹配之前必须打开两个窗口显示两个波段或两幅影像。

在两窗口中

遥感图像实验报告

一． 实验目的

1、初步了解目前主流的遥感图象处理软件ERDAS的主要功能模块。 2、掌握Landsat ETM遥感影像数据，数据获取手段.掌握遥感分类的方法，土地利用变化的分析，植被变化分析，以及利用遥感软件建模的方法。 3、加深对遥感理论知识理解，掌握遥感处理技术平台和方法。

二． 实验内容

1、遥感图像的分类

2、土地利用变化分析，植被变化分析 3、遥感空间建模技术

三． 实验部分 1.遥感图像的分类

（1）类别定义：根据分类目的、影像数据自身的特征和分类区收集的信息确定分类系统；

（2）特征判别：对影像进行特征判断，评价图像质量，决定是否需要进行影像增强等预处理；

（3）样本选择：为了建立分类函数，需要对每一类别选取一定数目的样本； （4）分类器选择：根据分类的复杂度、精度需求等确定哪一种分类器；

（5）影像分类：利用选择的分类器对影像数据进行分类，有的时候还需要进行分类后处理；分类图如下：

图1.1 1992年土地利用图

图1.2 2001年土地利用图

（6）结果验证：对分类结果进行评价，确定分类的精度和可靠性。

图1.3 1992年精度图 图1.4

任务五 图像增强

目录

1.空间域增强处理 ............................................................................................................................ 1

1.1卷积滤波 ............................................................................................................................. 1 2.辐射增强处理 ................................................................................................................................ 2

2.1交互式直方图拉伸 ............................................................................................

遥感图像处理实验报告

班级 姓名 学号

成绩评定 教师签字

专题一：DEM图像进行彩色制图

应用ENVI彩色表步骤：

1、 加载DEM图像

2、 在主图像窗口中，选择Tools> Color Mapping > ENVI Color Tables.

出现ENVI Color Tables对话框，可以使用系统默认的IDL颜色表来调整屏幕的颜色表。

该对话框包括一个灰阶wedge （或彩色wedge，若使用颜色表） 和两个滑动块来控制对比度拉伸。

3、 将颜色表的任何变化自动地应用到打开的图像中，选择Options > Auto Apply: On. 4、分别移动标签为 “Stretch Bottom” 和 “Stretch Top” 的滑动块，来控制被显示的最小值和最大值。向右移动Stretch Bottom滑动块，导致图像亮区域变暗；而向左移动Stretch Top滑动块，导致图像暗区域变亮。把拉伸底部设置为最大值，拉伸顶部设置为最小值，拉伸可以被 “