栏目分类:
子分类:
返回
名师互学网用户登录
快速导航关闭
当前搜索
当前分类
子分类
实用工具
热门搜索
名师互学网 > IT > 软件开发 > 后端开发 > Python

PCA主成分分析遥感影像融合

Python 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

PCA主成分分析遥感影像融合

融合目的

多光谱影像具有高光谱分辨率和低空间分辨率,全色影像具有高空间分辨率和低光谱分辨率,将这两种影像进行融合就可以得到同时具有高空间分辨率和高光谱分辨率的影像

PCA主成分变换影像融合 PCA主成分分析原理

参考博客:主成分分析(PCA)原理详解

融合步骤

代码
from osgeo import gdal, gdalconst, gdal_array
import numpy as np
from score import *

if __name__ == '__main__':
    pantif = './sub_image/SV1-03_20180407_L2A0001046618_1012102060010001_01-PAN.tif' # 全色影像
    muxtif = './sub_image/SV1-03_20180407_L2A0001046618_1012102060010001_01-MUX.tif' # 多光谱影像
    # 读取全色波段影像
    gdal.AllRegister()
    pands = gdal.Open(pantif, gdalconst.GA_ReadOnly)
    # 宽高
    panX = pands.RasterXSize
    panY = pands.RasterYSize
    # 坐标系
    pansrs = gdal.Dataset.GetSpatialRef(pands)
    # 读取多光谱影像
    muxds = gdal.Open(muxtif, gdalconst.GA_ReadOnly)
    muxsrs = gdal.Dataset.GetSpatialRef(muxds)
    # 数据类型
    muxBand = gdal.Dataset.GetRasterBand(muxds, 1)
    muxType = muxBand.DataType
    # 重采样
    options = gdal.WarpOptions(width=panX, height=panY, srcSRS=muxsrs,
                               dstSRS=pansrs, outputType=gdalconst.GDT_Int32, resampleAlg=gdalconst.GRIORA_Bilinear, creationOptions=['COMPRESS=LZW'])
    gdal.Warp("./pca.tif", muxds, options=options)
    # 主成分分析影像融合
    rsData = gdal_array.LoadFile("./pca.tif")
    nBands, xSzie, ySize = rsData.shape
    rsArray = None
    for i in range(nBands):
        bArray = rsData[i]
        bArray = np.reshape(bArray, (-1, 1))
        if i == 0:
            rsArray = bArray
        else:
            rsArray = np.hstack((rsArray, bArray))
    rsArrayAvg = np.mean(rsArray, axis=0)
    rsArray = rsArray - rsArrayAvg
    u, s, v = np.linalg.svd(rsArray, full_matrices=False)
    rsPCA = rsArray@v.T
    rsPCA1 = rsPCA[:, 0]
    rsPCA1Avg = np.mean(rsPCA1)
    rsPCA1Std = np.std(rsPCA1)
    # 计算全色波段的均值和标准差
    panBand = gdal.Dataset.GetRasterBand(pands, 1)
    panArray = gdal.Band.ReadAsArray(panBand)
    panArray = np.reshape(panArray, (-1, 1))
    panStd = np.std(panArray)
    panAvg = np.mean(panArray)
    # 计算变换系数k1,k2
    k1 = rsPCA1Std/panStd
    k2 = rsPCA1Avg-k1*panAvg
    # 对全色波段进行变换使其与第一主成分的标准差和均值一直
    panArray = panArray*k1+k2
    # 替换第一主成分
    rsPCA[:, 0] = panArray[:, 0]
    # 主成分逆变换
    rsArray = rsPCA@v+rsArrayAvg
    rsds = gdal.Open("./pca.tif", gdalconst.GA_Update)
    for i in range(nBands):
        bArray = rsArray[:, i]
        bArray = np.reshape(bArray, (ySize, xSzie))
        iBand = gdal.Dataset.GetRasterBand(rsds, i+1)
        gdal.Band.WriteArray(iBand, bArray)
    del rsds, pands, muxds
    print('ok!')

融合效果

多光谱影像

全色影像

融合影像

细节对比

融合前后道路

融合前后农田田埂
转载请注明:文章转载自 www.mshxw.com
本文地址:https://www.mshxw.com/it/958716.html
我们一直用心在做
关于我们 文章归档 网站地图 联系我们

版权所有 (c)2021-2022 MSHXW.COM

ICP备案号:晋ICP备2021003244-6号