什么是IHS变换融合方法?worldview3数据 高光谱数据 遥感地质
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什么是IHS变换融合方法?

IHS变换法主要在色彩空间(color space)中进行转换。IHS变换基于IHS色彩模型,是一种应用广泛的融合变换方法。由于人眼对影像强度的分解力比色度和饱和度的分解力高,因此根据人眼视觉特性和IHS变换的特点,IHS色彩变换先将多光谱影像进行彩色变换,分离出强度I、色度H和饱和度S三个分量,然后将高分辨率全色影像(PAN)与分离的强度分量进行直方图匹配,使之与I分量有相同的直方图,最后再将匹配后的PAN代替I分量与分离的色度H、饱和度S分量,并按照IHS逆变换得到空间分辨率提高的融合影像,即空间分辨率提高的多光谱影像。

几种典型的IHS变换或与IHS变换相关的方法是:球体变换、圆柱体变换、三角形变换、单六角锥变换和小波变换。IHS 变换有两个显著的特点:①它有效地把一幅彩色影像的红(R)、绿(G)、蓝(B)成分变换成代表空间信息的强度分量和代表光谱信息的色度分量、饱和度分量,-过程称 IHS正变换;②它具有可逆性,即能将HIS变换成RGB,这一过程称逆变换或反变换。

此变换可用于相关资料的色彩增强、地质特征增强、空间分辨率的改善、分类精度的提高,以及不同性质数据源的融合等。下面介绍一下TMSAR遥感图像的融合实例。

IHS变换的融合分为四个步骤。

(1)融合前预处理,包括图像配准、几何校正等;

(2)TM的三个波段(此处选择543)分别作为RGB通道进行IHS变换,得到强度I、色度H和饱和度S图像;

(3)使用高分辨率SAR图像以强度I图像为基准进行直方图匹配;

(4)将匹配后的图像代替强度I图像,作为新的强度图像I,I′、HS进行IHS的反变换获得新的RGB图像,该图像即为融合后的图像。

因为强度-色度-饱和度(IHS)比较符合人眼对色彩的感知,所以是常见的影像波段融合方法,不过它只适合于三个波段的多光谱影像。对于超过三个波段的数据,尤其是高光谱数据来讲,融合后的数据无法保持其最具特色的光谱波形特征。IHS 变换融合法虽然使融合后影像具有原有高分辨率全色影像的空间分辨率,但会产生光谱退化现象,不利于图像在光谱维的分析和分类。