Spin-2和TM图象融合方法.pdfVIP

Spin一2与Ⅷ图像融合方法 季统凯 迟耀斌 00011) (北京市遥感信息研究所1 摘要：针对硎图像和spin一2图像信息互补的特点，本文研究了基于彩色空间变换的遥感 图像融合算法，主要内容包括各种典型的HIs彩色坐标变换和对应的图像融合算法，实验 结果证明了算法的有效性。 关键词：SDin一2图像、删图像、彩色坐标变换、HIs、图像融合 1．引言 近年来，由于遥感技术的飞速发展．多类型传感器的广泛应用，促进遥感图像处理从 单一模型、单一图像的处理方式向多平台、多传感器、多图像处理方向发展。图像融合技 |未是当前能将多源图像的有用信息进行合理结合，从而提高图像分辨率、可解译性的飞速 发展的实用技术之一。特别是它在战略目标识别和敏感地区侦察等方面表现山来的优越性 ofDefense)的广泛关注。Ⅲ 能，引起国内、外国防部门(Department 2．概述 因不同的传感器对地貌、地物等感*趣目标呈现不周的微波反射特性，所以其成象各 具不同的特点：s以n一2是前苏联的对地侦查卫星，其地面分辨率为2米，具有几何保真度 好、易于进行纠正、处理和判读解译等优点，不足之处是辐射校正较困难．感铡谱段范围 较窄；美国1M卫星是一种成像式多谱段扫描式成像卫星，其地面分辨率为30米(1～6 谱段)，为资源调查如农业、林业、地质和水文、地理、生态方面提供多谱段信息，在城 市水土利用和绿化评估方面具有明显优势。如何将spin一2图像和TM图像用一定的算法加 以复合形成一幅新图像，以集中各自的优点，弥补单一图像信息的不足，是卫星遥感应f}j 的一个重要课题。 一个完整的图像融合系统过程如下：首先统一比例尺，然后对多幅图像分别进行辐射 校正、几何校正．再后进行图像精确匹配，虽后选择算法，进行系统融合，其流程如图一 所示。本文将主要探讨了基于彩色变换的图像融合方法，所以对于融合前的准备工作(辐 射校正、几何校正、图像配准)就不详细介绍了。 圜一圈一图一囡一圜 图一 图像融合系统流程图 3．彩色空间坐标系转换 彩色空间是指对同一范围颜色的不同坐标系表示，对应与数学集合空间不同基底函数 一62— 的互相转换．其目的是为了增强对彩色图像的分析理解能力。RGB是我们正常屏幕显示的 三通道表示，是我们最熟悉的图像显示方式。而彩色空间还有其它的表示方式，如眦S、HsL、 Hsv、LAB、删YK等。每一种表示方式适应各自不同的图像理解和处理领域，如LAB的彩色 域很宽，适合彩色图像的完全模拟现实实验；伽K则是根据减色原理推出的·非常适用于 出版印刷行业。而H1S、HSL、Hsv则因为各通道独立特性，非常适用于图像处理领域。本 文主要针对HIs彩色变换开展研究，下面详细阐述它的变换和构造原理a 在HIs彩色空问中：H代表图象豹色调；s代表色调饱和度，I代表图象的光强。由 于各种HIs彩色空间应用的数学函数不同，形成不同的变换模型，主要有球体变换、圆柱 变换、三角变换、单六棱锥变换、双六棱锥变换。以双六棱锥变换为例：RGB颜色空间可 用正立方体表示(如图二所示)；HIs双六棱锥变换空间形象表示(如图三所示)。 亮度L 1．0+白 丧s 0幕 图二RGB颜色空间 图三双六棱锥颜色空间 双六角棱锥HIs颜色空间是RGB颜色立方体投影在平面的两例形成的：亮度值L沿线 方向逐渐变化．对应黑色的顶点处I=0．另一对应白色的顶点处I=l。色饱和度s由中心 轴线的经线距离决定，完全饱和原色极其补色均为S=1。色调(H)是绕轴旋转的角度，红色 对应角度为O。，每种颜色与其补色的角度差180。。轴上各点饱和度为O，对应各