[摘　要]　本文利用ERDAS IMAGINE软件作为图像信息融合软件，采用基于HIS变换的图像融合流程，对1米分辨率的黑白航空遥感影像和覆盖同一地区的TM三波段影像进行融合，取得了可行的效果。
[关键词]　融合 HIS变换 黑白航空遥感影像 TM影像 ERDAS IMAGINE

一、 概述

　　随着遥感技术的飞速发展，覆盖同一地区的多源遥感数据的复合应用成为当前遥感技术应用的重要发展方向之一。遥感图像信息融合技术将多源图像的有用信息进行合理结合，提高图像的光谱信息和改善图像细节，从而引起了业界的广泛关注。
　　我区有覆盖多个城市和地区的黑白航空遥感影像资料，这些影像分辨率高，易于判读，在国土资源调查等应用中发挥了重要作用。然而由于单色调，使我们在目视中丢掉了许多宝贵的信息，如果通过假彩色影像处理，便可轻而易举获取多种有用信息，增强这些航片的使用价值。Landsat TM卫星遥感影像具有丰富的光谱信息，然而它的分辨率较低，适用于宏观判读和分析，不适宜城市的微观判读。如果将TM卫星遥感影像和黑白航空影像进行影像融合处理，形成新的遥感图像，新的图像既有黑白航空影像的高分辨率又有TM影像的色彩信息，两者取长补短，将更大的发挥航片和卫片的作用。
　　由于航片和卫片的分辨率相差较大，成像时间不同，因此选择适当的融合方法非常重要。本文利用ERDAS IMAGINE软件作为融合软件，采用基于HIS变换的图像融合流程，对1米分辨率的黑白航空遥感影像和覆盖同一地区的TM三波遥感段影像进行融合，取得了可行的效果。

二、 图像融合的一般流程

　　图像融合的一般流程是：统一比例尺利用控制点（GCP）对多源图像进行精确匹配选择算法进行系统融合 。本文着重对基于HIS变换的图像融合算法进行讨论。

三、 基于HIS变换的图像融合算法

　　由色度学知，任何颜色都可用红（R）、绿（G）、蓝（B）表示，也可用色的三要素：明度（I）、色别（H）和饱和度（S）描述，两种表色系统可相互转换。在做遥感图像融合处理时先将RGB颜色空间转换为HIS颜色空间，然后保持H、S不变，把黑白航片影像数据与I分量进行各种方式的融合，最后用反转变使融合后的图像转换为RGB形式。这种方法能在基本保持原彩色图像的波谱特征的同时，融入高分辨率几何信息，是一种效果明显的遥感图像融合方法。HIS变换的具体步骤是：
（1）将TM影像的红、绿、蓝三波段变换到HIS 颜色空间：RGBIHS
（2）将高分辨率的全色影像（PAN）对上述变换后的光强（I）进行修正：HISPHS；
（3）反转变到RGB空间。

图1　 基于HIS变换的图像融合流程

　　在全色波段（PAN）对光强（I）修正时，如果直接用PAN代替I，将获得较高的分辨率，但会损失植被信息，特别是采用两个或两个以上红外波段时，融合得到的多光谱影像同原多光谱影像有较大差异，为此，可以在PAN和植被信息较多的XS3之间作一个平衡，选择适当的算法进行计算得到PAN′值，然后代替I。这样处理的结果是分辨率会有所降低，但保留较多的植被信息。PAN′值的计算可用ERDAS IMAGINE的Model Maker模块进行算法的建立和运算，如下图：

图2 　P′值的计算

四、 典型实验结果

　　图3为一次典型的图像融合效果图。实验数据采用为桂林市9.2×6.9平方公里范围1米分辨率黑白航空影像，和同一地区的TM三波段影像进行融合，融合后的影像分辨率为1米。

	黑白航空影像 及其局部放大图（比例尺1：3500）
	卫星遥感影像 及其局部放大图（比例尺1：3500）
	融合后的影像 及其局部放大图（比例尺1：3500）
图3 　黑白航空影像与TM影像融合示例

　　实验结果表明，融合后的影像基本保留了黑白航空影像的清晰度，又融入了TM假彩色影像的波谱特征，使单色调的航空遥感影像成为信息量丰富的假彩色影像，从而提高了影像的解译精度，给专题图的制作带来准确、美观的效果。由于融合采用了不同时相的影像，比较光谱特征和地物细节，可以分析桂林市土地利用状况的变化情况。

五、 结论

　　ERDAS IMAGINE中采用基于HIS变换的算法进行黑白航空遥感影像与TM三波段影像融合是可行的；一米黑白航空遥感影像与TM影像的融合，极大地提高了TM影像的分辨率，同时保留了TM影像的大部分光谱信息。实验中山地、耕地部分保留了光谱信息和地物细节，融合效果较好；密集街区部分保留了地物细节，但光谱与地物的匹配效果较差，这是由于影像空间分解率差异较大（15╳）的缘故。
　　影像融合技术可以提高已有的卫星影像和黑白航空影像的使用价值。将融合后的彩色影像地图和各种专题地图结合，可进行信息查询，直接为规划建设、领导宏观决策服务。
　　多时相的遥感影像融和技术，也可作为土地利用变化动态监测的重要手段。 通过光谱分析，可确定土地利用变化的目标，在此基础上进行准确的人工量测，可大大减少动态监测的成本和时间，提高工作效率。

【参考文献】
贾永红 李德仁 选择最佳彩色变换用于遥感影像复合的定量评价方法 测绘通报1997.12