Nonlocal Low-Rank Regularization for Hyperspectral and High-Resolution Remote Sensing Image Fusion

高光谱成像 多光谱图像 人工智能 图像分辨率 计算机科学 正规化(语言学) 图像融合 模式识别(心理学) 全光谱成像 计算机视觉 融合 传感器融合 数学 图像(数学) 语言学 哲学
作者
Meng Cao,Wenxing Bao,Kewen Qu,Xiaowu Zhang,Xuan Ma
标识
DOI:10.1109/igarss46834.2022.9883100
摘要

Fusion of high spatial resolution multispectral images (HR-MSI) and low spatial resolution hyperspectral images (LR-HSI) of the same scene can effectively combine spectral and spatial information to obtain high resolution hyperspectral images (HR-HSI), but it can also cause spectral distortion. To address this problem, we propose a new fusion algorithm (NLLR) based on a combination of low-rank prior and observation model in this paper. In the proposed NLLR method, we incorporate nonlocal spatial similarity and low-rank prior into the fusion problem to better simulate the spatial and spectral features of HR-HSI. By extracting tensor blocks from the hyperspectral and multispectral images, performing a chunking clustering operation on the hyperspectral and mul-tispectral data respectively, and constraining the fusion model using low-rank regularization to transform it into solving a convex optimization problem, followed by iterative optimization of the optimization problem using the alternating direction method of multiplier (ADMM), which can achieve an accurate reconstruction. Experimental results show that NLLR can provide better fusion performance compared to state-of-the-art fusion models.
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