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像素级遥感图像预处理与融合技术研究

作　者: 李玉兰
导　师: 吴冰
学　校: 河南理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 遥感图像图像融合预处理 Contourlet变换 PCA
分类号: TP751
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

由于现代传感器技术的快速发展,已有越来越多不同时间、不同空间分辨率的遥感图像数据运用到实际中,对不同传感器成像(即多源遥感图像)数据的研究已经成为当前遥感数据应用研究领域中一个很重要的研究方向。其中,遥感图像的预处理与遥感图像的融合被人们关注地最多。通常,传统像素级遥感图像融合算法主要有线性平均加权、高通滤波、IHS变换、PCA变换、小波变换及各种拓展融合算法。而Contourlet变换作为一种新的数学理论,因其具有除小波变换的多分辨率时频分析特性外,还拥有良好的各向异性特征,因此在遥感图像融合研究中受到越来越多的关注。本文以得到高质量融合图像为目的,研究了遥感图像的预处理,并着重研究了Contourlet变换在像素级遥感图像融合中的应用。本论文研究内容和研究成果如下:首先,研究了遥感图像融合前的预处理,主要内容为遥感视频传输差错控制与错误隐藏、几何形变图像校正、图像配准和图像增强处理。其次,总结了传统像素级遥感图像融合的各种算法,并详细研究了Contourlet变换理论,及其在像素级遥感图像融合中的应用,验证比较了各种算法的优缺点。基于以上研究,本文提出了一种基于小波-Contourlet-PCA变换的遥感图像融合算法,并通过仿真验证了该方法比其他融合算法得到的效果图更清晰、包含更多源图像信息。最后,对本文所做工作进行总结,并对Contourlet变换在遥感图像融合中的应用前景进行了展望。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-10
1 引言  10-14
  1.1 选题背景研究目的  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-12
  1.3 遥感图像融合的应用  12
  1.4 课题研究内容  12-13
  1.5 本章小结  13-14
2 遥感图像融合技术研究  14-20
  2.1 图像融合层次  14-16
    2.1.1 像素级融合  14-15
    2.1.2 特征级融合  15
    2.1.3 决策级融合  15-16
  2.2 遥感图像融合  16-19
    2.2.1 遥感图像融合的模式  16-17
    2.2.2 遥感图像融合的研究方向  17
    2.2.3 融合效果性能评价指标  17-19
  2.3 本章小结  19-20
3 遥感图像融合前预处理的研究  20-45
  3.1 实时遥感图像传输的差错控制与错误隐藏方法  20-22
    3.1.1 双二叉树结构  20-21
    3.1.2 错误隐藏  21-22
  3.2 遥感图像的校正  22-27
    3.2.1 γ—校正  22-23
    3.2.2 灰度级校正  23-24
    3.2.3 几何畸变校正  24-25
    3.2.4 彩色校正  25-27
    3.2.5 实例分析  27
  3.3 遥感图像的增强处理  27-35
    3.3.1 对比度变换  27-30
    3.3.2 空间域滤波  30-32
    3.3.3 图像锐化  32-35
    3.3.4 实例分析  35
  3.4 像素级遥感图像配准  35-43
    3.4.1 配准原理  36-38
    3.4.2 配准过程  38-41
    3.4.3 空域互相关配准  41-43
    3.4.4 实例分析  43
  3.5 本章小结  43-45
4 基于像素级图像融合理论算法  45-63
  4.1 线性平均加权法  45
  4.2 高通滤波融合法  45-46
  4.3 基于 Brovery 变换融合方法  46-47
  4.4 基于 IHS 变换的融合方法  47-48
  4.5 基于 PCA 变换的融合方法  48-49
  4.6 小波变换  49-52
  4.7 Contourlet 变换理论及其实现  52-62
    4.7.1 多尺度几何分析理论的提出  52-53
    4.7.2 Contourlet 变换的实现  53-60
      4.7.2.1 拉普拉斯金字塔变换  53-55
      4.7.2.2 方向滤波器  55-60
    4.7.3 离散Contourlet 变换  60-61
    4.7.4 小波—Contourlet 变换  61-62
  4.8 本章小结  62-63
5 像素级遥感图像融合实现  63-80
  5.1 仿真环境  63-64
  5.2 基于 IHS 变换的遥感图像融合  64-66
    5.2.1 IHS 融合算法介绍  64
    5.2.2 仿真结果与分析  64-66
  5.3 基于 PCA 变换的遥感图像融合  66-69
    5.3.1 PCA 融合算法介绍  67-68
    5.3.2 仿真结果与分析  68-69
  5.4 基于小波变换遥感图像融合  69-73
    5.4.1 小波变换融合算法介绍  69-71
    5.4.2 小波-IHS 融合算法介绍  71
    5.4.3 仿真结果与分析  71-73
  5.5 Contourlet 变换在遥感图像融合中的应用  73-79
    5.5.1 Contourlet 变换融合算法介绍  73-74
    5.5.2 小波—Contourlet 变换融合算法介绍  74-75
    5.5.3 新融合算法介绍  75-77
    5.5.4 仿真结果与分析  77-79
  5.6 本章小结  79-80
6 结论  80-82
参考文献  82-86
作者简介  86-87
学位论文数据集  87-88
详细摘要  88-90

像素级遥感图像预处理与融合技术研究

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