风云气象卫星影像自动精细云检测

抠图技术能够准确细致地检测出前景与背景的差异，但是现有的大多数抠图算法均需事先给出前景与背景的标记，在海量影像处理业务中具有明显的局限性。本文将抠图技术引入风云气象卫星影像云检测中，提出了基于连通区域抠图的自动精细云检测算法。首先对影像的灰度图像进行多种阈值方法二值化，通过投票法集成得到初步二分图；在此基础上计算连通区域，以连通区域的重心为种子点，自动生成连通区域三分图；最后使用闭形式抠图法求解alpha值进而得到精细的云检测结果。将该方法与基于学习和稳健性抠图检测算法进行了对比，试验结果表明，该方法能够较好地检测出多种类型的云，具有更高的准确率。     

浅地层剖面数据的自动精处理方法研究

针对浅地层剖面数据依赖人工处理工作量大、成果精度不高的现状,给出了一种高精度自动化处理方法。该方法包括原始数据解码、浅剖图像生成、多次波压制、噪声消除、海底线跟踪、层界提取等过程。与原人工处理方式相比,浅地层剖面数据的自动处理方法有效提高了数据处理效率,其层界提取结果得到实验验证。     

基于AutoCAD的海底浅地层剖面成图方法

研究了基于AutoCAD二次开发进行海底浅地层剖面计算机成图的方法,设计了包含数据输入、坐标提取、投影计算及自动加载等功能的VBA程序,实现了海底浅地层剖面的计算机自动成图。     

基于数据融合的侧扫声纳图像预处理

论述了基于数据融合的侧扫声纳图像处理的特殊过程。根据现代侧扫声纳系统的特点，提出了利用声线跟踪法进行斜距改正，同时对目标阴影区进行了处理；对文献[1]的灰度不均衡的改正算法进行了改进。利用小波变换检测出灰度突变区，根据剔除突变区后计算的灰度改正系数进行航向上的灰度改正，并用模拟数据和实际数据进行了验证；鉴于波束展宽效应对远场目标造成的拖尾效应，论述了对拖尾效应使用的去卷积的改正算法。     

电力巡线LiDAR点云电塔自动定位和提取算法

针对电力巡线机载激光雷达（LiDAR）激光点云电塔自动提取问题，提出了一种电塔自动定位和点云提取算法。首先，基于点云进行二维空间网格划分，利用网格点云高程偏差和方差特征提取潜在电塔网格；其次，基于电塔点云的高程连续特性完成电塔自动定位和点云粗提取；然后，利用点云分层密度信息和图像开运算，实现电塔精细提取；最后，利用轻小型无人机载激光雷达数据验证本文算法的有效性。试验结果表明，本文所提出的自动提取算法，能够有效解决LiDAR数据中电塔自动定位和点云提取问题，在LiDAR数据质量较差时仍能够取得良好效果，算法对于噪点数据具有较强的稳健性。本文所提出的电塔自动提取算法在LiDAR电力巡检数据处理中具有一定的应用价值。     

特征法视觉SLAM逆深度滤波的三维重建

针对现有特征法视觉SLAM只能重建稀疏点云、非关键帧对地图点深度估计无贡献等问题，本文提出一种特征法视觉SLAM逆深度滤波的三维重建方法，可利用视频序列影像实时、增量式地构建相对稠密的场景结构。具体来说，设计了一种基于运动模型的关键帧追踪流程，能够提供精确的相对位姿关系；采用一种基于概率分布的逆深度滤波器，地图点通过多帧信息累积、更新得到，而不再由两帧三角化直接获取；提出一种基于特征法与直接法的后端混合优化框架，以及基于平差约束的地图点筛选策略，可以准确、高效解算相机位姿与场景结构。试验结果表明，与现有方法相比，本文方法具有更高的计算效率和位姿估计精度，而且能够重建出全局一致的较稠密点云地图。     

国产卫星影像配准技术研究

我国西部高海拔山区的地形地貌使得在卫星影像上确定同名特征点比较困难,为了解决国产卫星影像存在的谱段偏差,本文选择了基于SIFT算法、基于区域灰度和人工配准3种方法,对ZY1-02C、ZY-3和GF-1等国产卫星影像展开了配准试验研究,应用目视法和中误差法进行了精度评价,并对结果进行了对比分析。试验结果表明：人工法虽能获得较高的配准精度,但效率很差;基于区域灰度法受影像亮度差异影响很大,同名点提取少,精度最差;基于SIFT算法自动化程度最高,可以提取大量特征点,并能筛选提出误匹配点,配准精度较高。     

多尺度点群广义Hausdorff距离及在相似性度量中的应用

多尺度点群相似度计算在制图综合过程控制及结果评价中具有重要作用。针对现有方法的不足，提出一种基于广义Hausdorff距离的多尺度点群相似度计算方法。在传统Hausdorff距离基础上，建立距离相似度计算公式；给出拓扑距离的定义及计算方法，建立基于拓扑Hausdorff距离的拓扑相似度计算公式；以点群最小外包圆为基础建立方向关系参考框架，给出方向距离定义，建立基于方向Hausdorff距离的方向相似度计算公式，并得出总相似度计算公式。通过多尺度点群相似度计算实验及综合结果评价实验，验证了所述方法的可行性和有效性。     

基于匹配的遥感影像纠正控制点的自动提取

本文提出了一种基于影像灰度和影像特征混合的特征点提取、松弛匹配的自动提取控制点的新方法。在进行控制点的自动提取时，该方法速度快、错误匹配率低、精度高。     

多重约束下的建筑物阴影提取

在基于结构线一侧灰度统计法进行阴影检测的基础上,结合了灰度约束、几何约束、上下文约束和其他辅助信息,提出了一种多重约束下的建筑物阴影提取方法,实现了对建筑物阴影的提取,并利用IKONOS影像和航空像片进行了试验,证明该算法是有效而稳健的。     

海底基岩高程测量中浅地层剖面仪数据处理方法研究

本文从浅地层剖面仪在海洋地球物理探测中的应用为出发点,介绍了浅地层剖面仪采集数据的构成后,提出了一种基于ESRI公司ArcGIS平台数据处理方法,并结合某跨海大桥工程桥墩附近基岩高程测量的实例,证明了该方法的快速、有效性,最后提出了对于浅地层剖面数据处理方法的结论与展望。     

一种改进的GPS区域叠加滤波算法

GPS时间序列的空间滤波可以提高观测数据的信噪比，有利于获取更高精度的地壳形变信息。区域叠加滤波算法的空间滤波结果随着测站数和空间尺度不同而不同，不利于研究GPS时间序列中的形变信息。为了削弱区域叠加滤波受空间尺度的影响，提出一种不以空间尺度作为约束条件，同时引入相关系数和距离因子的区域叠加滤波算法。采用2010—2017年中国区域260个GPS连续观测站的时间序列展开空间滤波方法的研究，计算结果表明，对比相关性区域叠加滤波算法，考虑GPS时间序列之间的相关系数和距离因子更有利于提取GPS时间序列中的共模误差，且受空间尺度的影响较小。对比3种不同距离因子的区域叠加滤波算法，可知引入距离反比的空间滤波算法可实现更优的空间滤波。采用该方法空间滤波后可使GPS时间序列残差降低30%~40%，GPS速度场精度提高30%~40%。此算法实现了更优的GPS形变场估计，为研究中国区域的地壳运动和其动力学机制提供了可靠的数据基础。     

附加运动学约束的BDS抗差UKF导航算法

针对城市复杂环境中单一BDS导航受多路径（multipath,MP）和非视距（non-line-of-sight,NLOS）信号干扰导致精度下降的问题,提出一种附加运动学约束的抗差无迹卡尔曼滤波（unscented Kalman filter,UKF）算法。该算法基于新息向量构造等价权函数,克服了位置及接收机钟差初值不准确引起的抗差性能下降问题。同时,利用载体的近似运动方向和高程约束,进一步增强滤波解。实测车载试验结果表明,本文方法可有效抑制MP和NLOS信号的干扰,提高城市环境中的BDS导航精度。     

采用方向滤波消除中巴地球资源卫星图像条带噪声

在简略分析Fourier变换滤波、中位数滤波、人工检测滤波以及方向滤波的基础上，提出了用方向模块拟合条带的斜率，并用概率统计的思想检测条带的位置，线性内插得到条带上各像素的灰度值的滤波方法，它不仅能很好地消除中巴地球资源卫星图像条带噪声，而且保留了图像上有用的信息。     

一种基于Rough集的图像滤波算法

Rough集理论是一种新的处理含糊和不确定性问题的数学工具。它作为一种软计算方法，与模糊方法、遗传算法、神经网络等一样，是有发展潜力的智能信息处理方法。文中将Rough集理论应用到图像滤波中，提出了一种基于Rough集理论的图像中值滤波算法；给出了该算法与标准中值滤波算法的比较实验。结果表明，该算法去噪能力强于标准中值滤波算法，且能较好地保持图像的边缘细节信息。     

附加基线矢量约束的双站协同精密定位方法

传统精密单点定位(PPP)具有高精度、操作方便等诸多优点,其通常利用Kalman滤波进行未知参数的解算,但是定位性能依赖于准确的动态模型和滤波初值,如果动态模型不准确或者滤波初值设定的不正确会导致滤波性能下降甚至发散.针对该问题,提出了一种附加先验的基线约束信息的双站协同PPP定位方法,算法利用双站所成基线的方向信息和长度信息对Kalman滤波过程中双站位置的估计值进行修正,减小了浮点解的误差协方差矩阵,提高了浮点解的精度.利用实测的全球定位系统(GPS)数据进行PPP实验,实际结果表明,与传统PPP参数估计模型相比,本方法有效改善了定位的精度,缩短了收敛时间.     

利用高速收敛PSO或分解进行二维灰度熵图像分割

首先,定义了灰度熵并导出了相应的二维灰度熵阈值选取公式;其次,利用高速收敛PSO算法寻找二维灰度熵法的最佳阈值,并采用递推方式避免迭代过程中适应度函数的重复计算;最后,将二维灰度熵的运算转换到两个一维空间上,计算复杂度由O（L2）进一步降为O（L）。实验结果表明,与基于粒子群的二维最大Shannon熵法相比,所提出的两种方法的分割效果具有明显优势,且运行时间大幅减少。     

一种使用剪切波变换的干涉图滤波算法

干涉图小波阈值法滤波未考虑干涉相位统计特性, 导致在低相干区域得到的滤波效果不能令人满意。针对这一问题, 提出了一种剪切波变换与干涉相位标准差相结合的相位滤波算法。该算法将干涉相位统计特性与剪切波阈值滤波结合起来, 利用相位标准差改正滤波阈值以提高滤波效果。此外, 为了评价干涉图的滤波效果并为实测数据选择合适的滤波方法提供参考, 将模拟干涉图解缠结果的局部均方差分布作为滤波质量评价指标。将此算法与Goldstein滤波、小波滤波、最优方向融合滤波和剪切波软阈值滤波进行比较, 结果表明所提算法能更有效地削弱干涉图噪声, 同时保留干涉图的细节信息, 避免了低相干地区弱滤波问题。     

X波段航海雷达图像噪声检测与滤除方法研究

根据航海雷达数据的时空特点,提出一种图像噪声检测与滤除方法。该方法首先根据噪声在各次扫描间的不相关性对其进行检测,然后只针对检测出的噪声数据进行滤除。通过与传统的中值滤波算法和均值算法进行比较,同时使用信噪比指标对处理结果进行分析,结果表明,本算法既保持了传统中值滤波方法简单、快速的优点,又很好地保持了图像的灰度信息,具有较好的降噪效果。     

基于SPOT5影像自动提取水体的新方法

针对基于SPOT5影像提取水体时易受地形阴影、居民地等因素影响提取精度的问题,本文构建了一种新的水体提取方法。该方法以水体的遥感图像本底值研究为基础,通过构建能够同向增强的水体指数及多指数集成计算模型,实现水体灰度值的极化,在此基础上利用改进的阈值自动选取算法、数学形态学滤波及细化等算法,实现了水体的高精度自动提取。经过试验比较表明,该方法能够有效地提取较细水体,且能够有效去除地形阴影、居民地及河流边滩等的影响。