一种自适应的sar图像和多光谱图像融合方法
【专利摘要】本发明涉及一种自适应的SAR图像和多光谱图像方法，首先对源图像进行BEMD分解，不仅克服了基于小波变换的图像融合局部特征相关性不强的问题，并且避免了传统小波方法小波基函数选取困难的问题。根据T检验对得到的本征模函数(BIMF)分量进行高低频选择，然后对低频信息采用区域自适应加权信息准则进行融合，高频分量计算区域匹配度，对匹配度在不同阈值范围内的系数进行融合，阈值的选取采用粒子群算法进行搜索，避免了经验确定区域匹配阈值的不足。最后，融合结果通过对融合分量进行BEMD逆变换得到。因此，将BEMD和粒子群算法相结合，可以大大提高融合后图像的质量，对应用系统的后续处理和图像显示具有重要意义和使用价值。
【专利说明】—种自适应的SAR图像和多光谱图像融合方法
【技术领域】
[0001]本发明属于数据信息融合领域，具体涉及一种自适应的SAR图像和多光谱图像融合方法，可以应用于各种军用或民用的SAR图像和多光谱图像融合系统。
【背景技术】
[0002]由于SAR图像在成像机理和光谱特性方面与多光谱图像存在很大差异，以往融合方法常会出现融合对比度低，重要信息丢失以及光谱扭曲严重等现象，致使SAR图像和多光谱图像的融合难以获得满意的融合效果。基于小波的图像融合无法根据变换后系数之间的相关性特征去设计更为有效的融合规则，从而导致一些区域在融合后仍存在明显的噪声，并不能很好的保留多光谱图像的细节信息。此外，基于小波和类小波的分解依赖于预先定义的滤波器或小波函数，并且基于小波变换的图像融合是对每个像素或小区域的局部特征进行融合，这会导致失去局部特征相关性较强的特征。
[0003]作为一种新的多尺度几何分析工具，具有自适应特性的二维经验模态分解(BEMD)算法能够根据信号特征将信号进行多尺度分解，产生自适应的基函数，在图像融合领域表现出许多优越之处。基于BEMD的图像融合算法的研究主要集中在本征模函数(BIMF)分量融合规则上，其中基于区域的融合规则取得了较好的效果，但是一般都是根据经验确定区域匹配阈值。粒子群算法模拟鸟群的捕食行为，从随机解出发，通过迭代寻找最优解，并追随当前搜索到的最优值来寻找全局最优，具有实现容易、精度高、收敛快等优点。据此本发明在BEMD域下提出 适应的区域的融合规则并利用的粒子群算法搜索阈值的SAR与多光谱图像融合算法。该方法不仅通过基于BEMD域分解下的自适应区域融和规则有效克服了基于小波的融合算法得到的融合图像存在边缘失真及光谱扭曲的现象，并且避免了常用区域融和规则方法中相关性阈值选择的盲目性问题。
【发明内容】
[0004]要解决的技术问题
[0005]为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种自适应的SAR图像和多光谱图像融合方法，能够提高融合后的图像质量，达到理想的实用效果。
[0006]技术方案
[0007]—种自适应的SAR图像和多光谱图像融合方法，其特征在于步骤如下:
[0008]步骤1:对已配准的待融合SAR图像S进行BEMD分解得到BMF分量觀，对已
配准的多光谱图像M进行BEMD分解得到BIMF分量BIMFf1;
[0009]步骤2:对分量WMF/进行T检验得到低频分量MMff,和高频分量，对分量BiMFf进行T检验得到低频分量MMF=和高频分量；
[0010]步骤3:按低频分量融合规则和高频分量融合规则分别对{}和1.BIMFli,BIMFl丨进行融合，得到融合后的低频分量WM/f,和高频分量t
[0011]所述低频分量融合规则:
[0012]按
【权利要求】
1.一种自适应的SAR图像和多光谱图像融合方法，其特征在于步骤如下: 步骤1:对已配准的待融合SAR图像S进行BEMD分解得到BMF分量BIMFSJ;，对已配准的多光谱图像M进行BEMD分解得到BIMF分量BIMFMJ ； 步骤2:对分量BIMFSJ进行T检验得到低频分量BIMFSL,J和高频分量BIMFSH,J对分量BIMFMJ进行T检验得到低频分量BIMFML,J和高频分量BIMFMH,J;步骤3:按低频分量融合规则和高频分量融合规则分别对{ BIMFSH,J,BiMFMH,J}和{ BIMFSH,J,BiMFMH,J}进行融合，得到融合后的低频分量和高频分量； 所述低频分量融合规则:按
2.根据权利要求1所述自适应的SAR图像和多光谱图像融合方法，其特征在于:所述阈值Θ采用粒子群算法确定，具体为:设阈值Θ在[0.5，1.0]之间，随机生成均匀分布在该范围内的种群U，i= Q1, Θ 2,..., θ N}，初始粒子数选为100, d = 20 ;选择一个i,根据式
3.根据权利要求1所述自适应的SAR图像和多光谱图像融合方法，其特征在于:所述加权模板P的取值为
【文档编号】G06T5/50GK104021536SQ201410266980
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】郭雷, 杨金库, 于少伟, 胡秀华 申请人:西北工业大学