● 摘要
随着现在遥感技术和通讯技术的发展，对地观测卫星在人类对于地球资源勘察、环境监测等过程中扮演着日益重要的角色。“北京一号”是我国完全自主任务测控和数据接收的一颗高性能对地观测小卫星，她携带有4米全色和32米多光谱双传感器，能够产生576平方公里每景的高分辨率全色数据与1.68万平方公里每景的多光谱数据。图像融合是将经空间配准的同地理范围的全色影像和多光谱影像通过处理，合成为一幅影像。融合影像中，具有全色影像的几何特征，又具有多光谱影像的光谱特征，因此更有利于影像的分析和解译。但图像融合不确定性因素很多，虽然目前已经有很多的融合方法，但是否适合或者说哪种更适合 “北京一号”小卫星数据，这是一个有待研究的问题。作者以 “北京一号”小卫星为数据源，围绕全色影像和多光谱影像融合与分割技术展开研究，总结出不同融合方法的特点并提出了一种基于图像分割的物质提取方法，并在此基础上设计、开发了小卫星图像融合与分割软件。作者在深入研究遥感图像融合方法的基本理论的基础上，实现了几种目前常见的融合方法，包括空间域的乘积性融合法和Brovey融合法、变换域的PCA变换融合法、色彩域HIS变换融合法及在频率域实现了高通滤波融合法。其中，对传统HIS融合法进行了适当调整，使其更适合“北京一号”小卫星的数据融合。接下来使用了多组数据进行融合实验，依据实验结果总结出不同融合方法的特点，也证明了改进的HIS变换融合法要优于改进前的方法。研究完融合后，再实现了基于知识的图像分割，用于提取地物；之后也进行了一些实验，证明在精度要求不是特别高的情况下，这种地物提取的方法是有一定价值的。最后，作者设计并实现了一个图像融合与分割软件，集成了前面经研究验证的适合“北京一号”小卫星的图像融合方法及前面研究提出的一套地物提取方法，该软件界面友好、简单、易用，为图像处理人员提供了一个有效的融合与分割的工具.
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