基于多分辨率分析的遥感图像融合理论与方法研究

论文摘要

遥感图像融合作为图像融合的一个重要分支,它研究的是将不同遥感传感器采集的全色图像和多光谱图像采用一定的融合算法结合起来,获得既有高的空间分辨率又有高的光谱分辨率的遥感图像。图像融合的目的简单来说就是充分利用图像间的互补信息,消除图像间的冗余信息,突出其有用信息,最终得到更具价值信息的图像。基于多分辨率分析的图像融合是目前广泛采用并行之有效的融合算法。基于多分辨分析的遥感图像融合就是将遥感图像在不同的分辨率和不同的分解层下分别采用有效的融合规则进行的图像融合。基于多分辨率分析的图像融合的关键是融合规则的选取问题。本文主要针对全色图像和多光谱图像在多分辨率框架下的融合规则的选取进行了深入研究,在现有融合理论的基础上采用了更有效的融合规则。本文主要内容概括如下:1.介绍了图像融合的研究背景、融合的意义、图像融合的发展以及现状,综述了图像融合的基本过程和融合的层次。2.总结了图像融合的基本框架以及常用的图像融合方法,讨论了图像融合的评价标准,包括主观评价和客观评价。3.引入了多分辨率分析的基本理论,详细描述了小波变换和Curvelet变换的分解、重构和实现过程,最后简单的介绍了Contourlet变换理论。4.概括了多分辨率分析用于遥感图像融合的一般框架,分别阐述了小波变换和Curvelet变换用于图像融合的过程,简单讨论了多分辨分析图像融合的影响因子,并通过实验数据对几种融合方法进行分析比较。5.针对多分辨率分析的图像融合的关键——融合规则,在现有融合理论的基础上本文采用了改进视觉对比度和基于互信息的融合规则。通过多组实验数据分析比较验证了本文方法的有效性。6.对本文的研究内容进行了总结,并对未来进行了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 图像融合的发展和现状
• 1.3 图像融合的过程
• 1.4 图像融合的融合层次
• 1.5 本文的内容安排
• 第二章 常用的融合方法及评价标准
• 2.1 遥感图像的特征
• 2.2 图像融合的基本框架
• 2.3 常用的融合方法
• 2.4 评价标准
• 2.4.1 主观评价
• 2.4.2 客观评价
• 2.5 本章小结
• 第三章 多分辨率分析基本理论
• 3.1 多分辨率分析的提出以及定义
• 3.2 小波变换
• 3.2.1 连续小波变换
• 3.2.2 离散小波变换
• 3.3 第一代 Curvelet变换
• 3.4 第二代 Curvelet变换
• 3.4.1 连续 Curvelet变换
• 3.4.2 离散 Curvelet变换
• 3.5 Contourlet变换
• 3.6 本章小结
• 第四章 多分辨分析框架下的遥感图像融合
• 4.1 多分辨分析图像融合实现方案
• 4.1.1 基于小波变换的遥感图像融合实现
• 4.1.2 基于 Curvelet变换的遥感图像融合实现
• 4.2 多分辨分析图像融合的影响因子
• 4.2.1 融合规则的选取
• 4.2.2 支撑基和分解层数的选择
• 4.3 本文实验数据简介
• 4.4 实验结果及分析比较
• 4.5 本章小结
• 第五章 多分辨分析遥感图像的融合规则设计
• 5.1 低频融合规则
• 5.2 高频融合规则
• 5.2.1 基于像素的融合规则
• 5.2.2 基于区域的融合规则
• 5.3 融合规则模块的设计
• 5.3.1 基于互信息的融合规则
• 5.3.2 改进的视觉对比度的融合规则
• 5.4 实验结果及分析比较
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 读硕期间取得的研究成果