(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210161274.3 (22)申请日 2022.02.22 (71)申请人 中国电子科技 集团公司第五十四研 究所 地址 050081 河北省石家庄市中山西路589 号第五十四所航天部 (72)发明人 陈金勇　李方方　孙康　王敏　 王士成　 (74)专利代理 机构 河北东尚律师事务所 13124 专利代理师 王文庆　曲佳颖 (51)Int.Cl. G06V 20/10(2022.01) G06V 10/80(2022.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种时间序列遥感图像融合方法 (57)摘要 本发明属于图像处理领域， 具体涉及一种时 间序列遥感图像融合方法。 本发 明对粗分辨率遥 感影像利用时序模型进行重建， 得到逐日粗分辨 率时序数据； 对细分辨率遥感影像进行全色多光 谱图像融合， 得到高分辨率多光谱影像； 利用对 应位置已有高分辨率影像和重建粗分辨率影像 进行时空融合， 得到逐日高分辨率遥感影像。 本 发明将时空融合技术、 全色多光谱图像融合技术 以及时序建模插值技术相结合， 既实现了高时间 序列的重建又提高了 影像的空间分辨 率。 权利要求书2页 说明书4页 附图5页 CN 114565843 A 2022.05.31 CN 114565843 A 1.一种时间序列遥感图像融合方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1， 对基准时刻Tk下的细分辨率原始多 光谱影像和细分辨率原始全色影像以及所有 已知时刻T(i， …， k，…， m)粗分辨率原始多光谱影像进行正射校正、 辐射定标和大气校正， 分别对应得到Tk时刻下覆盖相同区域的细分辨率多光谱反射率图像Mk和细分辨率全色波段 反射率图像Pk以及所有已知时刻T(i， …， k，…， m)下对应区域的粗分辨率多光谱反射率图 像Li、 ...、 Lk、 ...、 Lm； 其中， 细分辨率多光谱反射率图像Mk和所有粗分辨率多光谱反射率图 像Li、 ...、 Lk、 ...、 Lm的波段数量均为B； 步骤2， 将细分辨率全色波段反射率图像Pk进行小波分解， 得到低频信息PL， 然后将PL按 细分辨率多光谱反射率图像Mk的多光谱波段的辐射值比例注入细分辨率多光谱反射率图 像Mk的每个波段， 得到与全色图像空间分辨 率一致的高分辨 率多光谱反射 率图像Hk； 步骤3， 利用聚类算法对高分辨率多光谱反射率图像Hk的所有B个波段进行图像分类处 理， 得到像元反射率集合 为Tk时刻下高分辨率图像Hk中第j， j∈[1， B]个波段上第 s， s∈[1， S]类地物的像元反射 率集合， S为分类后得到的地物类别总数； 步骤4， 在T(i， …， k，…， m)时刻内图像中各地物类别不发生非季相变化的情况下， 将粗 分辨率多光谱反射率图像中某类别s， s∈[1， S]在第j， j∈[1， B]个波段上的地表反射率均 值随时间序列Ti、 ...、 Tk、 ...、 Tm的变化采用如下的稳健加权迭代 最小二乘方法建立一个基 于粗分辨 率图像逐波段类别反射 率的时序拟合模型： 式中， 为粗分辨率多光谱反射率图像中波段j， j∈[1， B]上第s类地物在Ti时刻下的 地表反射率均值； 为粗分辨率多光谱反射率图像中波段j上第s类地物地表反射率均值 的偏差系数； 和 分别为粗分辨率多光谱反射率图像中波段j上第s类地物地表反射 率 均值的年内变化系数； 为粗分辨率多光谱反射率图像中波段j上第 s类地物地表反射率 均值的年间变化系数； 为时刻Ti在一个自然年中所处的天数； 步骤5， 利用步骤3所得到的图像分类处理结果以及已知的时间序列数据， 分别计算得 到T(i，…， k，…， m)时刻下粗分辨率多光谱反射率图像波段j上第 s类地物的地表反射率均 值 并结合由T(i， …， k，…， m)时刻下分别计算得到的 值， 利用稳健加权迭代最小二乘方法拟合得到式(1)中的 和 系数值； 步骤6， 利用步骤5中所得参数， 将全部未知时间带入(1)式， 得到对应时刻和位置相应 的地表反射 率值， 完成逐日粗分辨 率数据的重建； 步骤7， 利用已知时刻高分辨率影像Hk和对应时空的粗分辨率多光谱反射率图像Lk为基 准， 以步骤6中重建的逐日粗分辨率数据为预测时刻低分辨率数据， 利用单数据对时空融合 方法， 生成对应的逐日高分辨 率数据。 2.根据权利要求1所述的时间序列遥感图像融合方法， 其特征在于， 步骤1中， 进行正射 校正、 辐射定标和大气校正后， 将所有粗分辨率多光谱反射率图像均利用上采样方法将像 元尺寸重采样到与细 分辨率全色波段反射率图像Pk相同， 同时以Tk时刻下细分辨率全色波权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114565843 A 2段反射率图像Pk为基准， 对细 分辨率多光谱反射率图像Mk和所有粗分辨率多光谱反射率图 像Li、 ...、 Lk、 ...、 Lm进行空间配准。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114565843 A 3