基于Mellin变换的K分布参数估计新方法

K分布是目前SAR图像建模领域应用最广泛、最著名的统计模型之一.当前普遍采用的是基于矩估计的参数估计方法,但其存在等效视数值需要经验获取、容易出现错误估计以及造成K分布失效等问题.为此,本文提出了一种基于Mellin变换的K分布参数估计新方法.该方法以Mellin变换为基础,详细推导了K分布对应的第一个、第二个第二类型的特征函数和它们各自对应的对数矩和对数累积量,最终获得了K分布参数估计简洁的迭代表达式.所提方法不但有效克服了K分布失效的问题,更为重要的是,其把视数同形状参数、尺度参数一样视为待估计的参数,且能够快速准确地迭代出它们的估计值,保证了K分布的拟合精度.实验结果证明了所提方法的有效性.

次分数随机利率模型下欧式期权定价的Mellin变换法

给出了金融市场的即期利率由次分数Vasicek随机利率模型驱动时的欧式看涨期权定价公式.利用Mellin变换方法求解该模型下欧式期权价值满足的Black-Scholes偏微分方程,得到了欧式看涨期权简单积分形式的定价公式,并通过Mellin变换的卷积公式得到了欧式看涨期权的解析解.数值算例验证了Mellin变换法的收敛性,并分析了各种参数对欧式看涨期权价值的影响,从而推广了期权定价的方法.

用Mellin变换推导几种分布参数估计的最大熵法

鉴于最大信息熵原理推导水文频率分布参数估计的最大熵法(POME)通过泛函分析及Lagrange乘子法推演过程相当繁琐复杂的问题,探讨了Mellin变换在指数Γ分布、广义Pareto分布和二参数对数正态分布等参数估计POME中的应用,采用Mellin变换代替Lagrange乘子法推导了其统计分布参数估计的POME。结果表明,相比Lagrange乘子法,Mellin变换推导过程更为快捷、简单、直接,可作为推导统计分布参数估计POME的一种有效方法。

Vasicek随机利率模型下欧式期权定价的Mellin变换法

运用Feynman-Kac公式和偏微分方程法得到Vasicek随机利率模型下的零息债券价格公式.利用△-对冲方法建立该模型下欧式期权价值满足的偏微分方程模型,并用Mellin变换法求解该偏微分方程,最终得到欧式期权定价公式.从数值算例的结果可以看出Mellin变换法的有效性以及不同参数对期权价值的影响.

基于Mellin变换的指数Γ分布参数估计方法

以云南省10个水文站的年径流量观测资料为例,探讨了Mellin变换在指数Γ分布参数估计中的应用,提出了一种可变换获得P-Ⅲ型、Γ、K-M、P-Ⅴ型分布等参数估计的积分变换矩法,并与指数Γ型分布参数估计矩法做了比较。结果表明,该方法较矩法实用、有效。

带跳混合高斯模型下交换期权定价的Mellin变换法

研究混合高斯模型和跳-扩散环境下交换期权定价,标的资产的变化过程由次分数布朗运动和布朗运动共同刻画.由无套利原理,得到交换期权价值所满足的偏微分方程,进而利用Mellin变换法求得交换期权的解析解.进而得到跳-扩散环境和混合高斯模型下交换期权定价公式.最后进行数值模拟,赫斯特指数和跳跃强度对期权价值有显著影响.

Wishart分布矩阵行列式值的统计特性及其在参数估计中的应用

极化协方差矩阵行列式值表征了Pol-SAR图像目标散射极化散布程度,它在参数估计中表现出突出的优势,研究行列式值的物理内涵及其统计特性对揭示行列式值的优势的本质有着重要的理论价值.在此背景下,将表征目标散射极化散布程度的标准行列式值与表征目标散射随机性的极化熵、极化散度进行了比较,给出了它们与平面极化度和方向极化度的数学关系,指出他们在描述目标散射随机特性方面具有部分一致性,存在差异的本质在于三个随机性描述参数对极化方向随机度和平面极化度的加权方法的不同.然后研究了极化协方差矩阵行列式值的统计分布特性,给出了极化协方差矩阵行列式值的概率密度函数,指出在视图数和样本数足够的情况下,其行列式值的测量均值是渐进无偏估计.针对样本数较少时等效视图数参数估计误差较大的问题提出了最大似然修正算法,提高了小样本数目时的等效视图数参数估计精度.最后用仿真数据对理论推导进行了验证,结果表明了理论结果的正确性.极化协方差矩阵行列式值的统计特性和目标散射随机性参数的研究为目标极化散射随机特性、参数估计和目标检测等的研究提供了新思路.

G分布族参数估计新方法

提出了G分布族参数估计的新方法,首先详细分析了当前普遍采用的基于矩估计的G分布族参数估计方法存在的理论缺陷,在此基础上,提出了一种基于Mellin变换的G分布族统一的参数估计方法。该方法以Mellin变换为出发点,详细推导了G分布族中各分布对应的第一个、第二个第二类型的特征函数和它们各自对应的对数矩和对数累积量,最终获得了各分布参数估计简洁的迭代表达式。文中所提方法不但克服了各分布的矩估计器面临的诸多不足,更重要的是把视数同其他参数一样视为待估计的参数,且能够快速、准确地迭代出它们的估计值,保证了G分布族中各分布的拟合精度。以KL(Kullback-Leibler)度量、MSE(Mean Square Error)度量和K-S(Kolmogorov-Smirnov)检验为定量评估准则,对不同分辨率、不同视数的实测SAR图像分别采用文中所提各分布估计器与对应的矩估计器进行拟合实验,实验结果的全面对比分析证明了所提方法的有效性。

卫星图像配准及匹配曲线特征评估法

由于卫星图像来自于不同的传感器、由不同的视角和光谱、在不同的时间获得,图像间存在较大差异。为了有效配准图像,提出一种"先粗后精"的配准算法,首先采用Fourier-Mellin变换算法实施快速的粗配准,然后采用以修正的结构相似度为测度的优化算法实施精确配准。对于真实的卫星图像配准,由于没有准确的衡量标准,很难给出定量的评估结果。本文提出一种新的配准评估方法?匹配曲线特征评估法,以匹配曲线的峰度、峰偏、峰值以及峰值间均方根误差(RMSE)为定量评估指标,以峰值间RMSE最小为准则自动调整配准参数。结果表明,"先粗后精"的配准算法能够实现相当精确的配准;匹配曲线特征评估法不仅能够从曲线的光滑度、尖锐度等特性直观描述配准性能,并能由曲线的特征指标定量评估配准效果,而且还能自动调整配准参数,使配准更加精确。

广义极值分布参数估计的积分变换矩法及应用

广义极值分布包括Gumble分布、Frechet分布和Weibull分布。为了准确估计广义极值分布参数,从梅林变换角度出发,提出了一种积分变换矩法,推导了参数的计算公式。以昆明市滇池流域两个水文站年最大日降水量系列为广义极值分布参数估计实证分析例子,采用相对离差平方和方法评价参数估算精度,并与矩法比较,结果表明:积分变换矩法计算的相对离差平方和值较矩法小,说明积分变换矩法估计精度比矩法略有提高,说明积分变换矩法是有效、可行的。

概率权重混合矩法在几种三参数概率分布参数估计中的应用

探讨了概率权重混合矩法在三参数对数正态分布、广义极值分布、广义帕雷托分布和广义逻辑斯特分布等参数估计中的应用,建立了概率权重混合矩与分布参数之间的数学关系,并以三参数对数正态分布为水文频率线型为例,对云南省西南诸河15个水文站年平均流量系列进行了拟合。结果表明,概率权重混合矩法估算精度与概率权重矩法大致相当。

一种基于梅林变换的耿贝尔分布参数估计方法

耿贝尔分布是一种在水文及其他行业中较为常用的频率分布线型。对于耿贝尔分布参数的估计,首先介绍了传统的矩法、极大似然法和线性矩法,进而提出了一种基于梅林变换的积分变换矩法。该方法是由一阶一般矩和一阶对数矩方程组成,并分为连序样本和不连序样本两种状况。以昆明市滇池流域两个水文站年最大日降水量系列为例进行了计算,并与矩法、极大似然法和线性矩法的估算精度进行对比。结果表明,积分变换矩法的估算精度与其他方法大致相当,证明了该方法的可行性和有效性。

概率权重混合矩法及其在P-Ⅲ型分布参数估计中的应用

基于Mellin变换在概率权重矩法中的应用,建立了Mellin变换与概率权重矩、概率权重对数矩之间的关系,提出了一种概率权重混合矩法,以P-Ⅲ型分布参数估计为例进行分析。在此基础上,又提出了P-Ⅲ型分布参数估计的线性混合矩法。通过对云南省西南诸河10个水文站的年径流量观测资料拟合,表明概率权重混合矩法计算结果与概率权重矩法相当。

多极带电圆盘在极限下的Winner-Hopf解法

平面多极带电圆盘的电容满足的是积分方程组，在极限情况下可简化成单一的积分方程，但在此方程中确含有两个未知函数．本文将用Ｗｉｎｎｅｒ－Ｈｏｐｆ方法求解此方程．

基于梅林变换的加里宁-米留柯夫模型参数估计方法

针对加里宁-米留柯夫模型参数估计矩法精度不太高的问题,将梅林变换理论应用于加里宁-米留柯夫模型参数估计,推导了参数对应的一般矩和对数矩,将对数矩用泰勒级数展开并忽略高阶项,提出了一种基于河段入流和出流资料的加里宁-米留柯夫模型参数估计的方法-积分变换矩法。通过算例应用将该法与矩法进行了比较。结果表明:积分变换矩法是一种较好的方法。

Experimental analysis of sea clutter using airborne circular scanning SAR in medium grazing angle

The theoretical statistical model of sea clutter is a key issue for maritime surveillance. In recent years, the statistical model of sea clutter has attracted much attention to design the detector well. Meanwhile, the circular scanning synthetic aperture radar(SAR) has been applied to wide surveillance of the sea surface.Therefore, the paper analyzes the validity of available sea clutter models for range Doppler images from different scan angles for moderate sea state in the medium grazing angle. The parameter estimation method for different distribution models employs the method of logarithmic cumulant(MoLC) based on Mellin transform uniformly. By the analysis of the fitting performance between the histogram of real data and the amplitude probability density function(PDF) of empirical distribution models and the goodness-of-fit(GoF) test for real data from different scan angles, it is indicated the generalized K(GK) distribution with generalized Gamma texture distribution can fit the sea clutter well for different scan angles in the medium grazing angle.

基于Fourier-Mellin变换的液晶显示屏显示缺陷检测

针对液晶显示屏(LCD)显示缺陷检测中待测图像出现的平移和旋转导致误检率过高,传统人工检测效率低、漏检率高,以及图像配准精度对缺陷检测准确率的影响等问题,提出一种基于Fourier-Mellin变换的LCD显示缺陷检测方法。基本原理是利用Fourier-Mellin变换对标准图像和待测图像进行粗配准,通过加速稳健特征/尺度不变特征变换(SURF/SIFT)算法进行细配准,对标准图像和配准后的图像进行加权平均融合得到最终的配准图,最后利用局部自适应阈值分割和差影法检测缺陷,并标注缺陷的位置及信息。实验结果表明,提出的方法对平移和旋转的稳健性好,能够有效地检测出LCD显示缺陷,检测准确率达到98.667%。

深空光通信中的图像信标捕获技术

为实现深空光通信链路建立过程中精确的对准,提出了一种深空光通信系统扩展信标的捕获方案。该方案以可视地球图像作为信标,在航天器上存储一幅信标图像作为参考图像,采用天线扫描的方式在各点对所瞄准的区域成像,利用像素扫描的方式,使参考图像和实际探测图像进行相关,在天线扫描完成以后,找出相关性最大的位置,即可认为在该点捕获到地球图像。在计算两图像相关系数的过程中,由于傅里叶梅林变换幅度谱具有伸缩及旋转不变性,因此利用傅里叶梅林变换即可消除两图像相关系数因为旋转和伸缩的影响。利用蒙特卡罗方法随机产生1000个视场,仿真结果表明,3σ内正确捕获到信标图像的概率为99.6%,表明这是一种可行的方法。