申请/专利权人：福建鼎旸信息科技股份有限公司

申请日：2023-06-08

公开（公告）日：2024-03-12

公开（公告）号：CN116703769B

主分类号：G06T5/73

分类号：G06T5/73;G06T3/4053;G06T5/50;G06V10/44;G06V10/77

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.12#授权;2023.09.22#实质审查的生效;2023.09.05#公开

摘要：本发明公开了一种卫星遥感图像全色锐化系统，包括：图像数据获取模块、图像预处理模块、图像超分辨率重建模块、图像融合模块和全色锐化模块；图像数据获取模块用于获取原始图像，原始图像包括多光谱图像和全色图像；图像预处理模块与图像数据获取模块连接，用于对原始图像进行预处理；图像超分辨率重建模块与图像预处理模块连接，用于将经过预处理的低分辨率图像转换为高分辨率图像；图像融合模块分别与图像超分辨率重建模块和图像预处理模块连接，用于卫星遥感影像融合；全色锐化模块与图像融合模块连接，用于获得全色锐化后的图像。本发明能够获得准确的空间和光谱信息，可用于目标识别、地物分类和环境监测等遥感技术领域。

主权项：1.一种卫星遥感图像全色锐化系统，其特征在于，包括：图像数据获取模块、图像预处理模块、图像超分辨率重建模块、图像融合模块和全色锐化模块；其中，所述图像数据获取模块用于获取原始图像，所述原始图像包括多光谱图像和全色图像；所述图像预处理模块与所述图像数据获取模块连接，用于对所述原始图像进行预处理；所述图像超分辨率重建模块与所述图像预处理模块连接，用于将经过预处理的低分辨率图像转换为高分辨率图像；所述图像融合模块分别与所述图像超分辨率重建模块和所述图像预处理模块连接，用于卫星遥感影像融合；所述全色锐化模块与所述图像融合模块连接，用于获得全色锐化后的图像；所述图像数据获取模块包括第一数据采集单元和第二数据采集单元；其中，所述第一数据采集单元用于获取低分辨率多光谱图像；所述第二数据采集单元用于获取高分辨率全色图像；所述图像预处理模块包括：图像裁剪单元、光谱信息提取单元和空间信息提取单元；其中，所述图像裁剪单元分别与所述第一数据采集单元和第二数据采集单元连接，用于将低分辨率多光谱图像裁剪为32*32大小，将高分辨率全色图像裁剪为128*128大小；所述光谱信息提取单元与所述图像裁剪单元连接，用于提取经过预处理后的低分辨率多光谱图像的特征信息；所述空间信息提取单元与所述图像裁剪单元连接，用于提取经过预处理后的高分辨率全色图像的特征信息；所述空间信息提取单元包括边缘检测子单元和卷积子单元；其中，所述边缘检测子单元用于基于若干种边缘检测算子得到经边缘检测算子处理对应的梯度图，若干所述梯度图的通道数相同；具体包括：所述边缘检测子单元基于Sobel算子、Scharr算子、Laplace算子、Roberts算子和Prewitt算子及其组合算子检测并保留边缘，提取纹理信息，得到边缘检测算子对应的梯度图，若干梯度图的通道数相同；所述卷积子单元与所述边缘检测子单元连接，用于基于混合梯度注意力模型将若干所述梯度图进行特征提取，得到经过预处理后的高分辨率全色图像的特征图；具体包括：混合梯度注意力模型将基于Sobel、Scharr、Laplace、Roberts和Prewitt算子得到的梯度图进行编码，重新分配特征图权重，减少噪声，提取细节特征；基于点乘运算进行梯度图联级，得到全色图像的特征图；所述图像超分辨率重建模块包括：超分辨率重建单元和变换模型单元；其中，所述超分辨率重建单元与所述空间信息提取单元连接，用于基于低通滤波、下采样、增加噪声操作对经过预处理后的高分辨率全色图像的特征图进行降质成像处理得到低分辨率全色图像；所述变换模型单元与所述超分辨率重建单元连接，用于获得超分辨率多光谱图像；所述变换模型单元包括模型构建子单元和变换子单元；其中，所述模型构建子单元用于构建支持向量机回归模型；所述变换子单元用于基于支持向量机回归模型进行图像轮廓变换重建，得到超分辨率多光谱图像；具体包括：对低分辨率全色图像和经过预处理后的低分辨率多光谱图像进行支持向量值变换，得到第一系数和第二系数；基于第一系数和第二系数进行支持向量机回归训练得到训练好的支持向量机回归模型；基于训练好的支持向量机回归模型对经过预处理后的高分辨率全色图像进行变换，得到预测值；基于预测值，进行支持向量值逆变换得到低分辨率多光谱图像的超分辨重建图像；所述图像融合模块包括融合单元；所述融合单元用于基于主成分分析方法对所述超分辨率多光谱图像和所述经过预处理后的高分辨率全色图像进行空谱融合，具体包括：基于主成分分析法对超分辨率多光谱图像进行主成分分析，获得第一主成分和其他主成分，将第一主成分和经过预处理后的高分辨率全色图像进行直方图匹配，得到经过直方图匹配的全色图像，将经过直方图匹配的全色图像与第一主成分进行替换，得到高分辨率多光谱融合图像。

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