突破光谱与空间失真难题!卢航远教授团队在《Pattern Recognition》上发表高水平论文

投稿人: 稿件来源: 科技与社会服务部 发布时间: 2025-02-28 责任编辑: 徐华东

近日,图像处理与模式识别团队负责人卢航远教授作为第一作者,金华职业技术大学信息工程学院作为第一单位,在国际顶级期刊《Pattern Recognition》(中科院TOP 1区,影响因子7.5)上发表了题为“MSAN: Multiscale self-attention network for pansharpening”的研究论文。这是研究团队在2025年发表的第2篇TOP期刊论文,彰显了团队在图像处理与模式识别领域的研究水平与国际影响力。论文链接为:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0031320325001013

全色锐化(pansharpening)是遥感图像处理中的重要任务,可为数字农业、国土资源监测等提供重要支撑。现有的深度学习方法在全色锐化中存在一定的局限性,例如忽视局部错位问题,以及难以有效整合局部与长程特征,从而可能导致光谱和空间失真。本研究的目的是通过融合多光谱图像(MS)和全色图像(PAN)不同模态图像,生成具有高光谱与高空间分辨率的图像。

论文提出了一种改进的细节注入模型,该模型能够自适应地学习长程特征注入系数。在此模型基础上,研究团队设计了一种多尺度自注意力网络(MSAN),包含特征提取分支和自注意力机制分支。其中,在特征提取分支中设计了一个两阶段多尺度卷积网络,以充分利用多重感受野提取细节特征;在自注意力分支中提出了一种精练的Swin Transformer (SST),通过学习局部与长程特征之间的相关性,高效生成多尺度自注意力图。此外,研究团队进一步改进了Swin Transformer块,结合光谱注意力和空间注意力,更好地保留光谱-空间信息。实验验证表明,MSAN在主观与客观评估指标上均优于传统与最新的全色锐化方法,同时具有较高的运行效率。

本项研究由学院卢航远教授、刘日仙教授联合天津工业大学相关团队共同完成,为学术界和工业界提供先进的全色锐化工具。代码在论文正式接收后于GitHub开源,链接为https://github.com/yotick/MSAN-Pattern-Recognition-2025。