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面向认知的光谱信息理论及其应用研究

作　者: 李佐浩
导　师: 田岩
学　校: 华中科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 信息论认识论结构信息含义信息效用信息光谱识别
分类号: O433.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 12次
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内容摘要

认识论信息是一种从对象认知的角度来描述信息的理论,它通过描述事物运动状态的改变来表达信息。与传统的信息论相比,认识论信息更强调的是用于对象感知的信息,因此并不局限于在通信领域的应用。传统的信息论考虑的是事物的语法信息,然而随着科学技术的发展,特别是人工智能技术的出现,人们对信息的要求还涉及到语义和语用层次,这样传统的面向传输的信息论就无能为力了,而认识论信息是一种包含语法信息、语义信息和语用信息的全信息,因此,认识论信息的应用可扩展到控制论、系统论、人工智能、模式识别、语言学、认知科学等多个领域。本文针对光谱数据,研究基于光谱认识信息的基本原理,在将光谱信息分为结构信息、含义信息和效用信息三个层次后,进而给出不同层次的光谱信息量的度量,并基此研究利用光谱数据进行地物识别以验证所提信息模型的性能。论文首先介绍了认识论信息和光谱信息的研究背景和发展趋势;其次在分析了认识论信息的描述方法后,提出了一种基于认识论的光谱信息分层原则,并详细构建了面向识别的各层信息的描述方式以及度量方法;再次,本文将该度量方法应用于地物光谱的识别中,通过比较标准地物光谱与未知地物光谱之间的效用信息量来判知地物的类别。其中对效用信息量的度量是按照结构信息模型将光谱信息分为点、线、面三层后,通过含义信息模型确定各层所包含的具体内容,再通过比较这三层模型具体内容之间的相似度来对未知地物光谱进行识别。最后,将所构建的地物光谱信息量度量的理论模型应用于高光谱数据的识别;在提取拐点的过程中,利用小波阈值去噪后,通过多项式拟合去除抖动的伪拐点。其间,论文还利用所提取的特征点,通过一种匹配原则实现对两光谱的同类特征点的对应以便度量信息量。实验结果表明,本文所提的光谱信息量度量的理论模型对于地物目标的识别是有效的。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-14
  1.1 认识论信息的研究背景  9-10
  1.2 认识论信息的研究现状  10-11
  1.3 光谱信息研究的发展现状  11-12
  1.4 本文的工作  12-14
2 认识论信息的描述  14-19
  2.1 语法信息的描述参量  14-17
  2.2 语义信息的描述参量  17-18
  2.3 语用信息的描述参量  18
  2.4 本章小结  18-19
3 基于认知的光谱信息量的测度  19-40
  3.1 基于认识论的光谱信息的描述  19-22
  3.2 基于认识论的光谱信息的度量  22-25
  3.3 基于识别的地物光谱信息的度量  25-37
  3.4 基于观察过程的地物光谱信息的描述和度量  37-39
  3.5 本章小结  39-40
4 基于地物光谱信息的光谱识别及应用  40-71
  4.1 光谱曲线特征点提取  40-48
  4.2 光谱曲线特征点匹配  48-52
  4.3 光谱曲线特征点的统一测度  52-53
  4.4 基于高光谱数据的实验与分析  53-70
  4.5 本章小结  70-71
5 总结与展望  71-73
  5.1 本文工作总结  71
  5.2 下一步工作  71-73
致谢  73-74
参考文献  74-77

面向认知的光谱信息理论及其应用研究

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