Worldview 3全色与短波红外影像两步式融合框架

摘要

Worldview 3是目前最先进的高分辨率光学卫星之一.针对Worldview 3遥感卫星数据全色波段和短波红外波段(Short-Wave Infrared,SWIR)空间分辨率差异大、波谱范围不一致所导致的融合结果块状效应以及空间分辨率增强效果有限的问题,提出一种两步式影像融合框架.该框架降低全色波段空间分辨率,实现与SWIR波段的初步融合;将初步融合的结果与原始分辨率全色波段进行第二步融合.通过选择6种典型像素级融合方法两两组合,形成36种融合方案,验证框架的可用性.选取包含植被、建筑、水体等典型地物类型的Worldview 3数据集进行实验,并采用五个定量评价指标进行评价.实验结果表明:使用两步式融合框架进行融合,通过渐进式空间细节注入的方式,避免了直接融合产生的块状效应,实现了短波红外影像的空间分辨率增强;第一步融合采用高通滤波(HPF)融合法,第二步融合采用GS(Gram-Schmidt Transform)变换融合方法,引入的空间信息最多,获得的融合结果质量最好.提出的融合框架既能避免块状效应的产生,又能有效增强SWIR波段的空间分辨率,对于其他卫星的全色与短波红外波段的融合也具有一定借鉴意义.