常见的有图像复合ImageFusion影像融合.pptx
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1、第十章第十章第十章第十章遥感影像复合遥感影像复合遥感影像复合遥感影像复合 10.1 10.1 影像复合的概念影像复合的概念10.2 10.2 影像复合的作用影像复合的作用10.3 10.3 影像复合的方法影像复合的方法 10.3.1 基于特征的复合 10.3.2 基于判决水平的复合 10.3.3 基于像元的复合10.4 10.4 遥感与地理信息系统的结合遥感与地理信息系统的结合 第十章第十章 遥感影像复合遥感影像复合影像复合的概念影像复合的概念 多种名称,常见的有:多种名称,常见的有:图像复合(图像复合(Image Fusion)Image Fusion)影像融合影像融合(Image Merg
2、ing)(Image Merging)、数据复合数据复合(Data Fusion)(Data Fusion)、数据综合数据综合(Data Integration)(Data Integration)、影像综合影像综合(Image Integration)(Image Integration)、信息复合信息复合(Information Combination)(Information Combination)等等 还有学者称结合(Combined)(Lichtenegger,1991)、重合(Coincident)(Crist,1984)、互补(Complementary)(Koopmans和F
3、orero,1993)、组合(Composited)(Daily等,不同的学者定义不同的学者定义 Keys(1990)Keys(1990),FranklinFranklin,Blodgett(1993)Blodgett(1993)定定义为输入某区域的空间、时间、光谱都不同的义为输入某区域的空间、时间、光谱都不同的影影像数据像数据,对像元第三个新值的计算;,对像元第三个新值的计算;Mongolini(1994)Mongolini(1994)将数据复合定义为利用多源将数据复合定义为利用多源数据不同的特点,以提高数据信息质量的方法,数据不同的特点,以提高数据信息质量的方法,这一定义不仅包括这一定义不
4、仅包括遥感影像遥感影像的复合,而且包括与的复合,而且包括与其它实际数据如其它实际数据如地形图、全球定位系统地形图、全球定位系统(GPS)(GPS)数据数据等的复合;等的复合;ShufetShufet和和Mckeown(1990)Mckeown(1990)考虑到在图像处理中考虑到在图像处理中不同水平上的复合,定义为信息复合,此处指在不同水平上的复合,定义为信息复合,此处指在复合前已将信息解译到知识水平。复合前已将信息解译到知识水平。共共 同同 配配 合合 数数 据据 分分 析析(Co-registered)(Co-registered)(Rebillard(Rebillard和和NeguyenN
5、eguyen,1982)1982),它它不不仅仅指指不不同同光光谱谱影影像像数数字字的的运运算算,且且包包括括多多源源数数据据以以红红、绿、蓝绿、蓝(RGP)(RGP)简单的叠合。简单的叠合。Hall(1992)Hall(1992)定定义义数数据据复复合合是是处处理理信信息息和和数数据据以达到改善判决信息的过程。以达到改善判决信息的过程。GendertenGenderten和和Pohl(1994)Pohl(1994)的的定定义义,即即影影像像复复合合为为利利用用某某些些算算法法对对二二个个或或更更多多的的不不同同影影像像的的结结合合。(目前越来越多的学者接受)(目前越来越多的学者接受)定义要点
6、:定义要点:不同的数据源不同的数据源不同平台的遥感资料不同平台的遥感资料包括非遥感资料包括非遥感资料遥感影像是以什么方式在什么层次上遥感影像是以什么方式在什么层次上复合复合复合的目的和效果复合的目的和效果影像复合的作用影像复合的作用 .1.1 提高分辨率提高分辨率 多光谱影像与高空间分辨率影像复合,多光谱影像与高空间分辨率影像复合,Smard(1982)Smard(1982)、ClicheCliche等等(1985)(1985)Price(1987)Price(1987)、CarperCarper等等(1990)(1990)FranklinFranklin和和Blodgett(1993)Blo
7、dgett(1993)RanchinRanchin等等(1996)(1996)我国学者贾永红我国学者贾永红(1997)(1997)方红亮方红亮(1998)(1998)丘志成丘志成(1990)(1990)等等 多光谱波段多光谱波段(XS)(XS)和全色波段和全色波段(PAN)(PAN)TMTM资料与全色波段(资料与全色波段(PANPAN)多波段资料与高分辨率航空资料的复合或多波段资料与高分辨率航空资料的复合或雷达数据;雷达数据;2.2 2.2 改善几何配准精度和几何校正精度改善几何配准精度和几何校正精度 提高影像分辨率,使得图像几何配准精提高影像分辨率,使得图像几何配准精度极大地提高。度极大地提
8、高。Ehlers(1991)Ehlers(1991)WelchWelch等等(1985(1985,1990)1990)2.3 2.3 产生立体影像数据产生立体影像数据 有利于目视对地物分辨与识别,从有利于目视对地物分辨与识别,从而有利遥感图像目视解译。而有利遥感图像目视解译。不同空间分辨率的不同空间分辨率的VIRVIR(可见光与红外可见光与红外光谱光谱)和和VIRVIR 数据数据多视角的多视角的SARSAR和和SARSAR数据数据及及VIRVIR和和SARSAR数据复合数据复合 2.4 2.4 提高分类精度提高分类精度 多源影像复合,以实现不同信息的互补。多源影像复合,以实现不同信息的互补。缺
9、失数据部分的补合缺失数据部分的补合提高分辨率等提高分辨率等GriffithsGriffiths(1988)(1988)HaackHaack和和Slonecker(1991),Ranchi(1996)Slonecker(1991),Ranchi(1996)HussinHussin和和Shaker(1996)Shaker(1996)FranklinFranklin和和Blodgett(1993)Blodgett(1993)等等 2.5 2.5 特征增强特征增强 增强了各项观察特性,如增强了各项观察特性,如微波与可微波与可见光传感的资料复合。见光传感的资料复合。Ehlers(1991)Ehlers(
10、1991)、DailyDaily等等(1979)(1979)FranklinFranklin和和Blodgett(1993)Blodgett(1993)KeysKeys等,等,19901990 MiticheMitiche和和AggarwalAggarwal,19861986 WelchWelch和和EhlersEhlers,19871987 2.6 2.6 变化监测变化监测 图像差值法图像差值法(Image Differencing)(Image Differencing)是将一是将一个时相的某一谱段光谱密度值减去另一时相个时相的某一谱段光谱密度值减去另一时相对应象元光谱密度值,从而产生对应
11、象元光谱密度值,从而产生差值图像差值图像进进行动态监测;行动态监测;DXDXijij为两时相的图像,为两时相的图像,k k为波段,为波段,i i和和j j为为象元的行列数,象元的行列数,t t1 1、t t2 2分别代表第一、第二分别代表第一、第二时相,时相,C C是人为常数以消除减法运算中出现的是人为常数以消除减法运算中出现的负值。负值。图像比值法图像比值法(Image Ratioing)(Image Ratioing)是将一时相的是将一时相的某一波段光谱值除以另一时相对应象元的光某一波段光谱值除以另一时相对应象元的光谱值,从而获得比值图像,从而进行变化监谱值,从而获得比值图像,从而进行变化
12、监测的方法。测的方法。3 3 影像复合的方法影像复合的方法 基于判决水平的复合基于判决水平的复合基于特征的复合基于特征的复合基于像元的复合基于像元的复合但以基于像元的复合法为主。但以基于像元的复合法为主。根据图像处理过程中影像复合发生的阶根据图像处理过程中影像复合发生的阶段不同,影像复合可分为段不同,影像复合可分为:3.1 3.1 基于判决水平的复合基于判决水平的复合 首首先先对对图图像像进进行行处处理理提提取取信信息息(如如划划分分成成大大类类),然然后后结结合合判判决决规规则则的的应应用用加加强强解解译译,解解决决分分歧歧及及进进一一步步更更好好地地了了解解观观察察对对象象,这这是是一种高
13、水平的复合,它更有利于细分与制图。一种高水平的复合,它更有利于细分与制图。关关键键:在在于于对对初初分分为为大大类类后后选选择择各各大大类类的的特特征征影像进行复合,以便细分。影像进行复合,以便细分。特特征征是是指指从从最最原原始始图图像像提提取取的的特特点点,主主要要指指环环境如范围、形态、相邻等。境如范围、形态、相邻等。基基于于特特征征的的复复合合首首先先分分别别从从各各数数据据源源中中提提取取物物体特征,然后再复合。体特征,然后再复合。由由于于遥遥感感图图像像结结构构特特征征的的表表达达常常不不成成熟熟,因因而而基基于于特特征征的的复复合合研研究究有有相相当当大大的的难难度度,研研究论文
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