一种基于区域生长与空间形状约束的高分辨率遥感图像道路提取方法

从遥感图像上快速、高效地提取道路等地理信息一直是遥感数据处理的研究热点,由于高分辨率影像的特点,仅使用光谱信息或形态特征进行道路的提取都难以得到满意的结果。本文将区域生长与空间形状约束相结合进行道路提取:首先利用道路种子点处的光谱信息进行道路区域的生长,提取光谱信息一致的道路区域,在提取出的道路条状区域的基础上,根据道路具有的形状特点,利用形态学滤波、面积滤波等方法进行高分辨率图像上的道路边线信息的确定,得到精确的道路数据。文章对高分辨率航空遥感影像进行了实验验证了该方法的有效性。

一种基于植被指数的遥感影像决策树分类方法

以江苏省徐州市为研究区,采用2000年ETM+多光谱影像作为遥感信息源,选择影像的光谱特征和归一化植被指数(NDVI)、绿度植被指数(GVI)、比值植被指数(RVI)等10种植被指数作为分类特征,基于See5决策树学习软件构建分类决策树,实现了研究区景观格局的遥感分类。研究结果表明,决策树分类法易于综合多种特征进行遥感影像的分类,植被指数参与到决策树分类中能够提高分类的总体精度。

基于遥感影像光谱分析的蓝藻水华识别方法

利用Landsat-7 ETM+遥感影像数据,以淀山湖为例,在分析蓝藻和其他典型地物影像光谱曲线及其特征的基础上,构建归一化蓝藻指数(NDI_CB),有效地从浑浊水体中提取蓝藻信息.通过k-均值非监督分类结果可以发现,构建的归一化蓝藻指数较传统的归一化差值植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI)更加适用于提取低密度蓝藻空间分布信息.在此基础上,基于遥感影像光谱特征和归一化蓝藻指数,采用了支持向量机的分类识别模型,最终得到淀山湖区域蓝藻的空间分布范围与面积,通过发现在某一特定时间蓝藻分布的规律,为蓝藻预警和治理的生态学分析提供了及时、有效和客观的依据.

IDL在三维地层可视化中的应用研究

本文以钻孔资料为源数据,利用IDL语言强大的数据处理与图形显示功能,分别使用多层DEM表面模型法和实体模型法构造地层三维模型,实现了地层的平移、旋转、缩放、透明等多种控制操作。并实现了任意点地层分布查询、任意剖面切割、属性查询等分析功能,从而尽可能模拟现实世界,增强三维地层的真实感。最后,将其应用于实际工程中,验证了其合理性和实用性。

一种SAR图像空间域自适应滤波算法

针对合成孔径雷达(SAR)图像相干斑噪声抑制问题,提出了一种基于支持向量回归(SVR)分析的空间域自适应滤波方法.将SAR图像看作连续二维函数,利用SVR方法对其进行逼近.基于图像的逼近结果描述像素关联性,并基于关联性破坏程度对噪声进行类型分析,对不同类型的噪声采取确定性的抑制算法.为了保证精度,选择小波核函数构建支持向量回归机.实验结果表明该方法是有效的并对经典方法进行了改进.

一种基于颜色恒常性理论的城市高分辨率遥感影像阴影消除方法

阴影是遥感影像中普遍存在的一种现象,它的存在影响对被遮挡区域信息的获取,并且对影像的目视效果造成不好的影响。因此,对阴影的去除在遥感影像信息提取中是一个需研究的问题,特别是对于具有大量高层建筑物的特大城市区域。本文采用颜色恒常性的理论,来实现对高分辨率遥感影像上阴影的去除,利用上海市陆家嘴区域的QuickBird高分辨率影像对算法进行了实验,结果表明该方法对阴影的去除具有较好的效果,并且计算简便。

非负矩阵分解在遥感图像融合中的应用

非负矩阵分解(Non-negative Matrix Factorization,NMF)算法是在矩阵中所有元素均为非负数的条件下的一种矩阵分解方法,这为矩阵分解提供了一种新的思路。非负矩阵分解方法在图像处理领域具有十分重要的应用意义。介绍了非负矩阵分解的基本思想,讨论了非负矩阵分解用于图像融合的可能性,并实现了基于非负矩阵分解的遥感SAR图像与SPOT图像的融合,NMF能通过观测图像数据找到图像的基矩阵,发现图像的特征,从而最终获得融合图像。不仅对基于NMF的融合方法进行了实验,而且对基于NMF的融合方法和基于小波的融合方法作了对比,并从主观和客观上来评价了这两种融合图像的质量。实验结果表明基于NMF的融合图像与原始的SAR图和基于小波的融合图像相比,能提供更多的信息,更适合作为实时定位的基准图。

金星热气球与环境红外透射特性的仿真研究

考虑到搭建用于模拟金星环境的实验室具有相当的困难并存在一定的危险,首先通过计算机仿真模拟金星的大气环境,然后在该环境下仿真热气球从脱离所有的平台到最终稳定在某一高度上进行探测的整个运动过程。通过比较不同参数下的热气球仿真结果,可以更好地辅助热气球的设计。最后提出建立地球与金星等效水平路程关系的新思路,用以仿真红外辐射在金星大气中的透射特性,为红外载荷系统的设计提供参考信息,也为后续金星热气球及其红外载荷系统的研究提供一个新的方向。

基于模糊加权SVM的SAR图像水体自动检测

提出一种SAR图像水体自动检测方法。该方法采用树型小波对SAR图像进行分解,提取样本图像与待检测图像的中频信息,并进行纹理分析,利用模糊加权支持向量机对样本图像的纹理进行训练,从而获得判别水体的决策函数,通过该决策函数能够检测出图像的水体区域。该方法结合了图像的灰度与纹理信息,减少了SAR图像中的噪声影响,能够适用于大幅面范围的SAR图像水体自动检测。

星载SAR图像机场兴趣区检测算法

提出一种解决低信噪比、大尺寸的星载合成孔径雷达(SAR)图像机场兴趣区(ROI)自动检测问题的方法。对图像进行基于马尔可夫场的分割,由目标标记方法确定ROI的候选区。用Hough变换检测跑道平行线,滤除部分伪ROI。计算ROI候选区的跑道方向投影直方图及目标的宽、高、宽高比、目标背景面积比和目标背景灰度比5个参数,用支持向量机对样本参数进行学习,完成ROI的最终判定。用实际星载SAR图像进行试验,结果表明了该方法的有效性和可靠性。

SAR图像与光学图像多子区鲁棒匹配算法

提出了一种新的低空机载合成孔径雷达(SAR)图像与卫星光学图像的多子区匹配算法.算法中,依据SAR图像噪声特性,提出了用于SAR图像边缘提取的基于小波包变换的改进断面检测法.匹配中将低空SAR图像分为多个子区,利用子区影像频谱直方图等特性参量判别其可匹配性,并用各子区位置分布关系约束匹配结果.匹配搜索策略为基于提升小波的金字塔分层搜索.用低空SAR图像与SPOT-5卫星光学基准图进行了实验,结果表明该方法的有效性.

基于SIFT特征的合成孔径雷达景象匹配方法

根据合成孔径雷达图像的特点,提出一种基于SIFT特征的合成孔径雷达(SAR)景象匹配的方法。首先利用改进的特征描述符初步提取实时图与参考图的SIFT关键点;然后利用距离比和RANSAC算法去除错配,匹配出可靠的同名点对;最后计算反映实时图和参考图之间变换关系的转换参数,完成景象匹配。实验结果表明,本方法快速实用,有较强的有效性和鲁棒性。

基于位置关系约束的SAR图像与光学图像匹配

SAR图像与光学图像有较大差异,为实现SAR图像与光学图像的匹配,提出了一种新的多子区SAR景象匹配算法。算法依据SAR图像噪声特性,提出了用于SAR图像边缘提取的基于小波包变换的改进断面检测法。匹配中将实时图分为多个子区,由子区灰度标准差和频谱直方图判别其可匹配性,用各子区位置分布关系约束匹配结果。匹配搜索策略为基于提升小波的金字塔分层搜索。用SPOT-5卫星光学基准图进行了大样本实验,实验结果表明了该方法是一种有效的图像匹配方法,具有鲁棒性,并且与中心点匹配方法相比,能为飞行器定位提供更多有效信息。

基于小波纹理与改进FCM的SAR机场类目标提取

定义了几种小波纹理,提出一种基于小波纹理与改进FCM(模糊C均值聚类)的对SAR(合成孔径雷达)图像进行机场类目标自动提取方法.利用小波多尺度分析对影像分解,得到不同方向上小波频带,然后对不同的小波频带进行小波纹理分析——用频率共生矩阵4个关键特征来描述小波纹理特征向量.应用PCA(主成分分析)的方法去相关,进行特征空间的降维处理,并使用改进FCM进行分割,进而提取出目标.实验结果表明:此种无需初始点的非监督算法自动化程度高,机场类目标提取成功率和定位准确率分别达到97.3%和99.3%,为此类目标的定位提供了良好的参考.

基于支持向量机的景象匹配区选择方法

考虑景象匹配区选择结果与参考图像信息之间的联系与制约,提出了基于支持向量机的景象匹配区选择方法.首先合理选择基于灰度和基于特征的2级测度参数,准确有效地表示参考图图像信息;其次将多个测度参数归一化组成样本集的输入属性向量,并使用去均值归一化算法得到匹配结果作为样本集的输出;最后选择合适的核函数与最佳参数训练样本集数据,得到具有自动区分景象适配区与非景象匹配区能力的决策函数,并用其分类实现任意候选参考图的匹配区选择.实验结果表明该方法具有较大的适应性和抗干扰性,能够对复杂参考图的匹配区选择进行正确决策指导.

基于直线特征的有理函数模型定位精度改善方法

探讨了利用已知直线特征进行有理函数模型定位误差在物方进行补偿的方法.推导了在两种物方补偿模型(平移加主因子比例和一阶仿射变换模型)下,基于已知直线特征进行补偿模型参数解算的数学模型.给出了利用已知直线特征进行有理函数模型定位误差补偿的解算方案.实验表明:基于线特征的补偿方法是可行的,并且平移加主因子比例模型的精度好于基于控制点的方法,也好于一阶仿射变换模型的补偿效果;但对于一阶仿射变换模型,该方法的补偿效果要比基于控制点的方法差.

一种改进的隐含相似性光学和SAR图像配准算法

光学和SAR(synthetic aperture radar)图像信息的互补性和特征表现的差异性使得两者的配准成为目前多源遥感图像处理的研究重点.隐含相似性配准从图像间存在结构上的相似性出发,将传统复杂的特征匹配过程简化为特征点集的迁移和仅需在单幅图像上对配准参数进行迭代搜索的过程,为光学和SAR图像配准提供新的思路.基于上述配准思想,研究用Canny算子改进特征点集提取过程,引入联合马尔可夫模型提高SAR图像去噪质量,以改进后的量子粒子群算法优化配准参数搜索过程,最终实现光学和SAR图像的配准.经实验证明,改进后的隐含相似性光学和SAR图像配准算法能达到像素级甚至亚像素级的配准精度.

改进的SURF算法在彩色车载影像匹配中的应用

在分析了具有尺度不变特征的鲁棒特征加速算法(SURF算法)的基础上,提出了一种基于高斯颜色模型的增维彩色SURF算法.该算法将RGB颜色模型转换到高斯颜色模型,使用SURF算法(增加了48维颜色特征描述向量)进行匹配,再使用核线约束剔除误匹配.结果表明:尽管相对于原有的SURF算法略微增加了计算量,但是在匹配点对数、匹配正确率、匹配点分布均匀性上都具有明显的优势.

高分辨率星载SAR图像水上桥梁解译

该文提出一种高分辨率星载SAR图像水上桥梁解译方法。首先计算图像分类特征的纹理描述量,包括Gabor滤波器响应、树形小波参数和灰度共生矩阵。然后利用支持向量机对图像进行分类,将SAR图像分为低反射率区域、城市建筑区和植被覆盖区。在低反射率区域中,利用目标的形状、拓扑关系和目标与背景的灰度分布完成桥梁兴趣区检测。最后利用雷达成像参数和多次回波模型计算桥梁的方向、长度、宽度、水面高度、桥体厚度和正射投影位置。利用TerraSAR-X图像进行的实验表明了该方法的有效性。

小波支持向量机在SAR图像降噪中的应用

基于支持向量回归理论和小波支持向量核函数,提出了一种新的SAR滤波方法。首先对支持向量回归方法做了分析,通过对复杂信号进行逼近实验,验证了其应用于图像滤波的可行性和合理性。之后将SAR图像看成是一个二维连续信号,将对复杂信号具有更好逼近能力的小波支持向量核函数用于SAR图像滤波,小波核函数由Morlet小波构建。实验结果表明本文提出的方法能很好的降低SAR图像噪声,而且能比传统方法更好的保持边缘。