Control de la calidad espacial y espectral de imágenes de satélite fusionadas mediante el algoritmo wavelet à trous
C. Gonzalo y M. Lillo-Saavedra
RESUMEN
Recientemente, han sido propuestos diferentes métodos para fusionar imágenes multiespectrales y pancromáticas basados en la transformada Wavelet. Si bien la mayoría de ellos proporciona resultados satisfactorios, en particular el método de fusión mediante el algoritmo de à trous presenta algunas ventajas. Su implementación es muy simple e implica operaciones algebraicas elementales, tales como productos, diferencias y convoluciones. Además, los resultados obtenidos mediante esta estrategia de fusión, poseen una mejor calidad que los obtenidos por otros métodos. Por otra parte, es bien sabido que los métodos de fusión estándar no permiten un control de la calidad espacial y espectral de las imágenes fusionadas. Si la calidad espectral de una imagen obtenida mediante una estrategia de fusión es muy alta, esto implica una baja calidad espacial y viceversa. En este sentido, este trabajo propone una nueva versión de la estrategia de fusión basada en el algoritmo de à trous , que permite establecer un compromiso particular entre la calidad espectral y espacial de las imágenes fusionadas. Para ello se ha llevado a cabo la evaluación de un índice de calidad espectral, y otro espacial. Por último se han evaluado diferentes esquemas de fusión utilizando el algoritmo à trous , con objeto de determinar el nivel de degradación de las imágenes fuente requerido para llevar a cabo el proceso de fusión. La calidad espectral y espacial de los distintos esquemas ha sido evaluada y comparada con los algoritmos de fusión basados en Mallat y à trous .
PALABRAS CLAVE: fusión de datos, ERGAS, imágenes multiespectrales, wavelet à trous.
ABSTRACT
Lately, different methods for the fusion of multispectral and panchromatic images based on the Wavelet transform have been proposed. Even though, most of them provide satisfactory results, there is one, the algorithm à trous , which presents some advantages against the other fusion methods based on this transform. Thus its implementation is very simple, it only implies elemental algebraic operations, such as products, differences, and convolutions. Moreover it yields a better spatial and spectral quality than the others. On the other hand, it is well known that standard fusion methods do not allow to control the spatial and the spectral quality of the fused image. If the spectral quality is very high, this implies a low spatial quality and vice versa. In this sense, here, it is proposed a new version of a fusion method based on the algorithm à trous , which allows to customize the trade-off between the spectral and the spatial quality of the fused image by the evaluation of two quality indices: one spectral index, the ERGAS index, and other spatial one. For this last one, a new spatial index based on ERGAS concepts translated to the spatial domain has been defined. Moreover, in this work, several different schemes for the computation of the investigated fusion method has been evaluated, in order to determine the optimize degradation level of the source images, required to perform the fusion process. The performances of the proposed fusion method have been compared with the fusion method based on Mallat and à trous algortihms.
KEY WORDS: data fusión, ERGAS, multispectral image, wavelet à trous.
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