本技术介绍了一种卫星全色、多光谱和高光谱遥感影像的融合方法。该方法利用多光谱影像的优势,对多源输入影像中的空间高频细节和光谱信息进行提取与纯化,从而实现影像信息的优化整合。
背景技术
随着卫星技术的成熟,高光谱成像平台已从最初的地基、机载平台发展到星载平台,极大地促进了高光谱影像在国防、农业、林业、环境监测等领域的应用。然而,由于光学遥感成像系统性能限制,成像系统的空间分辨率和光谱分辨率之间存在着不可避免的权衡。空-谱融合目的是缓解成像系统在高空间分辨率和高光谱分辨率方面相互制约的问题,通过集合同一区域多源遥感影像的空、谱互补优势,融合得到同时具有高空间分辨率和高光谱分辨率影像,可以有效发挥多源互补观测影像的优势,突破单一传感器的性能桎梏,大大地提升高光谱影像的可用性。
目前,已经提出了多种全色、多光谱、高光谱影像一体化融合方法,主要包括传统方法和基于深度学习的方法。传统方法通常通过引入多光谱影像的中间层次空间和光谱信息,作为全色与高光谱影像间的桥梁,以缓解空间分辨率和光谱差异带来的挑战。然而,传统方法仅将多光谱影像视为一种空间-光谱信息集合体,并未充分探讨和利用其在一体化融合过程中的空间特征和鉴别性光谱信息。在深度学习框架下,通过引入辅助影像,可以更有效地解决高光谱影像分辨率提升的问题,从而更好地挖掘全色、多光谱和高光谱影像的内在特性,进一步提高融合效果。然而,尽管和基于深度学习的方法在一体化融合领域已经取得了一些进展,但仍然存在诸多挑战。首先,随着影像间分辨率,如空间和光谱间分辨率差异的增加,精确融合互补信息变得更具挑战性。因此,如何从两幅或两幅以上的输入影像中恢复精细的光谱和清晰的空间信息,并对其进行精确融合仍然是一个关键的挑战。其次,现有的深度学习方法大致分为两类:一类是对输入进行简单拼接后提取特征,另一类是通过并行网络分别提取特征再进行融合。然而,前者忽略了空间和光谱维度之间的分布差距,而后者难以捕捉空间与光谱信息的结构一致性。
因此,亟需一种新的多源影像一体化融合方法,以解决上述问题。
实现思路