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遥感图像目标及环境特性分析

作 者: 徐琪
导 师: 张晔
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 信息与通信工程
关键词: 遥感图像 目标特性 环境特性 环境感知
分类号: TP751
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 91次
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内容摘要


遥感图像可以看作是对地物场景的一种远距离的感知结果,图像上目标本身和所处环境都包含有大量丰富的信息。目标作为感兴趣的探测与识别对象,对其进行特性分析是遥感图像处理的主要内容。然而复杂环境对于目标特性的影响在定量化遥感不断发展的过程中愈加凸显,因此在分析目标特性的同时要考虑环境特性。即引入目标所处的环境信息,由环境聚焦到目标,这种以环境特性反衬目标特性的环境感知技术在面向军事应用的遥感图像分析中具有重要的理论研究意义和实际应用价值。在遥感图像目标特性分析的研究中,本文基于高光谱图像的大气辐射校正,多角度探讨了大气环境对遥感图像中目标的光谱特性、灰度特性及对目标特性敏感的常用参数的影响,同时也对大气环境特性作了概括性介绍。结合实际的项目应用,在论证研究方案、改进实验算法时,都应考虑复杂环境对目标特性鲁棒性的影响。在遥感图像环境特性分析的研究中,以云为复杂环境的特例对其光谱和纹理特性作了详细的分析。在此基础上,提出了同时考虑光谱和纹理信息的基于多特征联合的云检测树状判别算法,检测结果细分为厚云、薄云、可能为云和无云四类,通过构造仿真图像定量化验证了精确度较基本算法有很大的提升。针对薄云覆盖图像,本文提出了一种基于云特征的改进替换法去除薄云算法,通过实验验证了该算法在目视评价和定量分析上均取得了令人满意的效果。针对面向特定应用的实际需求,考虑将目标与环境特性相关联,本文创新性的将环境感知的概念引入到遥感图像处理领域,提出了基于环境感知的目标特性分析及辨识技术,并构建了典型场景环境知识库。通过仿真实验验证了环境感知技术能有效地解决仅考虑目标特性的传统目标识别算法在特定情况下无法区分真假目标的弊端,以及缺乏目标先验知识的限制下识别率较低的问题。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-17
  1.1 引言  9
  1.2 课题背景及研究的目的和意义  9-10
    1.2.1 课题背景  9-10
    1.2.2 研究的目的和意义  10
  1.3 国内外发展概况  10-13
    1.3.1 大气辐射校正方法  10-11
    1.3.2 遥感图像云检测算法  11-12
    1.3.3 遥感图像云量补偿算法  12-13
  1.4 大气环境效应  13-16
    1.4.1 大气构成与大气特性  14
    1.4.2 大气辐射传输模型  14-16
  1.5 论文主要内容及结构安排  16-17
第2章 高光谱图像大气校正及目标特性分析  17-36
  2.1 引言  17
  2.2 高光谱图像大气辐射校正  17-23
    2.2.1 大气校正算法  17-21
    2.2.2 实验数据与校正结果的目视评价  21-23
  2.3 大气校正对目标光谱特性的影响分析  23-30
    2.3.1 光谱特征提取技术  23-25
    2.3.2 大气校正对目标光谱曲线形状的影响分析  25-28
    2.3.3 大气校正对目标光谱吸收特征的影响分析  28-30
  2.4 大气校正对目标灰度特性的影响分析  30-31
  2.5 大气校正对遥感应用的影响分析  31-35
    2.5.1 大气校正对植被指数的影响分析  31-33
    2.5.2 大气校正对光谱匹配的影响分析  33-35
  2.6 本章小结  35-36
第3章 基于多特征联合的云检测及补偿技术  36-53
  3.1 引言  36-37
  3.2 云的特性分析  37-42
    3.2.1 实验数据源  37
    3.2.2 云的光谱和纹理特征  37-41
    3.2.3 多光谱图像云的特性分析  41-42
  3.3 星载遥感图像云检测算法研究  42-47
    3.3.1 云检测基本算法  42-43
    3.3.2 基于多特征联合的云检测树状判别算法  43-44
    3.3.3 云检测结果定性分析  44-46
    3.3.4 云检测结果定量分析  46-47
  3.4 星载遥感图像薄云去除算法研究  47-52
    3.4.1 薄云成像模型及薄云去除基本算法  47-48
    3.4.2 基于云特征的改进替换法去除薄云  48-51
    3.4.3 薄云去除结果及评价  51-52
  3.5 本章小结  52-53
第4章 基于环境感知的目标特性分析及识别  53-66
  4.1 引言  53
  4.2 典型场景环境知识库  53-57
    4.2.1 目标知识库  54-55
    4.2.2 背景知识库  55-56
    4.2.3 大气影响数据库  56-57
  4.3 环境特性对目标特性分析及识别的影响分析  57-61
    4.3.1 环境特性对目标-背景对比度的影响  58-60
    4.3.2 环境特性对目标识别的影响  60-61
  4.4 基于环境感知的目标识别  61-65
  4.5 本章小结  65-66
结论  66-67
参考文献  67-72
致谢  72

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 遥感技术 > 遥感图像的解译、识别与处理 > 图像处理方法
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