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P+XS演算法中Dirac comb的解釋

做遙感影象融合的小夥伴一定對P+XS演算法不陌生,發表於【2006】年的《A Variational Model for P+XS Image Fusion》橫空出世,在遙感影象融合領域介紹了一種全新的演算法,可以說P+XS是第一個遙感影象融合的變分模型,在此之後各種變分模型陸續被髮表來解決遙感影象融合問題,並取得了良好的效果。文中提出了3個假設並在此基礎上設定了約束項。1)Pan是融合結果多光譜影象的線性組合;2)低解析度的MS是由高解析度MS卷積然後下采樣得到的;3)MS光譜通道的幾何形狀包含在其全色影象的地形圖中。 其中假設在日後的繼續的研究中被證實是不精確的,這在wald在【2008】年發表的《Synthesis of Multispectral Images to High Spatial Resolution: A Critical Review of Fusion Methods Based on Remote Sensing Physics》一文中已經得到解釋。 需要知道的是其實變分模型(model-based)就是基於一些假設來設計對應的能量函式,求解出的能量函式最小值就是問題的解。 這裡不打算完整地介紹P+XS演算法,只是對其中的光譜保持約束項進行講解。即這裡寫圖片描述

,其中∏s是Dirac comb,u是高分辨的影象,可以理解為融合結果,Mn是LMS上取樣得到的影象。 我們將對Dirac comb進行講解,按照Moller在【2009】年發表的《A Variational Approach for Sharpening High Dimensional Images》說法,Dirac comb指出高解析度影象中哪些點來自於低解析度的影象LMS。正如我們大家所瞭解的那樣,由於Pan和LMS在維度上並不一致,所以在做影象融合之前還需要對LMS進行升維,使得其長寬和Pan一致,而一般升維都使用插值演算法。插值之後的結果有一部分就是原始影象的畫素值,而其他的則是根據插值演算法估計得到的。 那麼離散形式的Dirac comb如下圖: 這裡寫圖片描述
結合上圖我們可以看出∏s使用1指出該點資訊來自於LMS,而0則表示該點資訊是插值得到的。