基于双分支多尺度残差融合嵌套的 SAR 和多光谱图像融合架构与实验
2023-02-07董张玉,许道礼,张晋,安森,于金秋,李金徽,彭鹏,汪燕
董 张 玉,许 道 礼,张 晋,安 森,于 金 秋,李 金 徽,彭 鹏,汪 燕
(1.合肥工业大学计算机与信息学院,安徽 合肥 230601;2.工业安全与应急技术安徽省重点实验室,安徽 合肥 230601;3.智能互联网系统安徽省实验室,安徽 合肥 230601;4.安徽省地质调查院(安徽省地质科学研究所),安徽 合肥 230001)
0 引言
合成孔径雷达(SAR)穿透力强、不受气象条件影响,能获得高空间分辨率图像[1];多光谱(MS)图像与SAR图像相比增加了地物的信息量且可视性更高,将SAR图像和MS图像融合,既可以保持MS图像的光谱信息,还能保留SAR图像的空间细节信息,融合结果可以更好地应用于军事探测、灾害评估、目标识别等领域。
传统的融合方法可归纳为以下3类:1)成分替换(Component Substitution,CS)法,利用高空间分辨率SAR图像的空间细节信息替换MS图像的空间细节信息,然后进行逆变换获得融合结果,常见的CS法有IHS变换、主成分分析(PCA)和高通滤波法等。该类方法容易实现且计算效率较高,但由于未考虑SAR图像和MS图像成像波段范围的巨大差异,导致融合图像存在光谱畸变现象。2)多分辨率分析(Multi-Resolution Analysis,MRA)法,先获取SAR图像中的空间细节信息,然后利用多分辨率表示系数的加权融合与重构获得最终结果,常用方法有小波变换(wavelet)、非下采样轮廓波变换(NSCT)[2,3]和Shearlet变换方法[4,5]。相对于CS法,MRA法的计算复杂度更高,可以减少SAR图像存在的噪声,降低光谱畸变,但图像配准精度不佳,造成融合图像边缘失真和图像混叠。3)CS和MRA结合法,利用二者优点,在降低空间和光谱失真的同时,也可以降低算法复杂度。……
