遥感图像处理方法在矿产资源开发中的应用

合理选择遥感数据,运用遥感图像处理方法进行影像纠正、彩色合成、图像增强处理以及数据融合、色彩调整等技术工作是矿产资源开发多目标信息提取的前提和基础。依据SPOT5遥感数据的光谱特性,针对此项目概迷遥感图像处理流程及技巧方法的应用。     

DMCⅢ航空数码影像匀光算法研究

DMCⅢ航空数码相机采用了新型的面阵CMOS传感器代替了原来的CCD传感器,导致影像亮度不平衡,严重影响了后期的空三加密工作。Wallis匀光算法主要用于多幅影像间的差异调整,能够有效地解决DMCⅢ影像的质量问题。本文详细地阐述了DMCⅢ影像的Wallis匀光算法,并结合实例进行验证,匀光效果理想。     

DYC—6070型大幅面印相彩色合成仪通过鉴定

<正> 试制单位:国家测绘局测绘科学研究所、南京江南光学仪器配件厂主要性能:在参考ASCOR24×28型美国样机基础上作了改进和提高。1.正射投影影像图复制、影像与注记和等高线套合。2.彩色合成,特别是23×23Cm相幅及更大幅面的多光谱图象的彩色合成。并可制作彩色合成镶嵌图。     

高光谱影像的引导滤波多尺度特征提取

为了解决高光谱遥感影像分类中单一尺度特征无法有效表达地物类间差异和区分地物边界的不足,提高影像分类精度和改善分类目视解译效果,提出了采用引导滤波提取多尺度的空间特征的方法。首先,利用主成分分析对高光谱影像进行降维,移除噪声并突出主要特征;然后,将第1主成分作为引导影像,将包含信息量最多的若干主成分分别作为输入影像,应用依次增加的滤波半径分别进行引导滤波处理提取多个尺度的特征,获得影像不同尺度的结构信息;最后,将多尺度特征输入分类器中进行影像监督分类。采用仿真数据和帕维亚大学(Pavia University)、帕维亚城区(Pavia Centre)等3幅高光谱实验数据,提取了基于引导滤波的多尺度特征、多尺度形态特征和多尺度纹理特征,输入到支持向量机、随机森林和K近邻分类器中,进行了实验。实验结果表明:采用支持向量机分类Pavia University数据,相对于采用多尺度形态特征的分类结果,引导滤波特征的总体精度提高了6.5%;Pavia Centre和Salinas两幅影像最高分类精度均由引导滤波特征实现,分别达到98.51%和98.39%。实验证实基于引导滤波提取的多尺度特征能有效地描述地物结构,进而获得更高的分类精度和改善目视解译效果。     

多尺度细节增强的遥感影像超分辨率重建

鉴于现有超分辨率重建方法难以突显重建影像细节信息的问题,提出多尺度细节增强的遥感影像超分辨率重建模型框架。首先,通过最小二乘滤波方法将序列影像分解成包含大尺度边缘的平滑信息和包含中小型尺度的细节信息;其次,利用插值方法得到相应的高分辨率细节信息和平滑信息,构造纹理细节增强函数,提升中小型细节的增强幅度;最终,融合细节信息和平滑信息,得到初始的超分辨率重建结果,并利用局部优化模型进一步改善重建影像质量。选取同时相和多时相遥感影像作为试验数据。试验结果表明,本文重建结果与插值方法、TV方法和MAP方法相比,在客观评价指标上均有显著提高,明显改善了重建影像的纹理细节。论文提出的多尺度细节增强的超分辨率重建方法,可以使重建影像提供更多高频细节信息,具有较好鲁棒性和普适性。     

基于INPHO在建库影像匀光匀色中的应用

在测绘生产的影像处理中,我们都会遇到影像存在有颜色、明暗、反差等过渡不均的问题,如何对影像进行快速的数字匀光、匀色处理,以达到改善影像质量、提高生产效率的目的,一直是大家研究探索的方向之一。通过建库项目的生产经验,介绍了利用INPHO软件对基础地理信息数据库建设项目中的影像进行匀光匀色处理的方法,并简要介绍了运用INPHO软件处理其它影像的技术手段。     

土地变更调查遥感监测中QuickBird遥感影像处理方法的讨论

遥感技术在全国土地变更调查工作中得到广泛应用,主要通过从最新获取的遥感影像上提取所需信息,再对比之前的数据库信息进行分析得到一定时间阶段的土地变更情况。文章针对在全国土地变更项目中使用较广的QuickBird影像,以QuickBird影像的全色影像、多光谱影像、前时相基础底图及高程数据为基础,对影像进行拼接处理、降位处理、数据融合、影像彩色合成,以及几何纠正等处理过程,并通过实验确定一个最佳处理流程。最终得到地类清晰可见、容易判读的影像,为之后的影像信息提取打好了基础。     

区域多尺度马尔可夫随机场的遥感影像分类

多尺度分析技术广泛应用于高分辨率遥感影像的特征提取和建模。分解层数受制于影像的大小,下采样小波变换实现的影像多尺度表达难以描述大范围的空间模式,导致分类结果出现"胡椒盐"现象;面向对象的影像分析技术虽避免了"胡椒盐"现象,但由于仅利用了单尺度的的特征,也难以描述影像多层次的空间模式,导致分类精度较低。为改善分类结果中的"胡椒盐"现象和提高分类精度,提出了一种结合区域多尺度遥感影像分割和马尔可夫随机场的分类方法。首先,获得原始影像过分割区域,依据区域内亮度均值以及区域间的共享边界长度信息,提取影像低频和高频特征,采用该低频特征波段代替原始影像,重复分割与特征波段提取过程,形成影像的区域多尺度表达。然后,以原始图像为初始尺度,以分割区域为处理单元,以更细尺度分类结果为标记场先验,以当前高频特征建立特征场,逐层分类、投影,获得最终尺度分类结果。合成纹理影像和多光谱遥感影像的实验表明:相比于小波域多尺度建模方法和单尺度区域建模方法,本文提出的方法可以有效提高分类精度,并避免"胡椒盐"现象的产生。     

面向对象的遥感影像最优分割尺度监督评价

面向对象的遥感影像分类质量和精度,不仅取决于分类算法的好坏,而且取决于遥感影像的分割质量。以定量方法确定最优分割尺度,排除主观因素干扰,已成为影像分割质量评价的重点。以往的分割质量评价方法往往忽视了对象识别在影像分割质量评价中的重要性,因此,在分析地表真实地物和影像分割对象之间空间关系的基础上,构造出一种基于面积和位置的影像分割最优尺度评价指数;并对World View2多光谱影像进行分割实验,确定了不同地物的最优分割尺度。研究结果表明,该方法在影像分割结果评价和参数优化方面具有更大的优势,不仅可以评价遥感影像分割质量、进行分割尺度参数优化,而且在分割质量评价过程中减少了人为干预,提高了方法的客观性。     

基于多尺度特征融合的遥感影像目标检测

提出基于多尺度特征融合的遥感影像目标检测方法,本文利用选择性搜索算法对原始数据进行滤波处理和二值化处理,提取遥感影像目标区域图像数据,采用RBM技术获取遥感影像目标的语义特征和细节特征,在此基础上,建立融合网络,对影像目标的语义特征和细节特征进行变形卷积操作和池化操作,将目标的语义特征和细节特征进行多尺度融合,获取目标的深度特征,进而定位遥感影像目标。实验证明,设计方法遥感影像目标检测时间短,可以快速检测到遥感影像目标。     

面向对象的多尺度加权联合稀疏表示的高空间分辨率遥感影像分类

针对高空间分辨率遥感影像中的地物具有多尺度特性,以及各个尺度的对象特征对地物分类精度的影响具有较强的尺度效性,并结合面向对象影像分析方法和多尺度联合稀疏表示方法在高空间分辨率遥感影像分类中的各自优点,提出了一种面向对象的多尺度加权稀疏表示的高空间分辨率遥感影像分类算法。首先,采用多尺度分割算法获得多尺度分割结果并提取对象的多尺度特征;然后,根据影像对象的多尺度分割质量测度计算各尺度的对象权重,构建面向对象的多尺度加权联合稀疏表示模型;最后,采用2个国产GF-2高空间分辨率遥感数据集和1个高光谱-高空间分辨率航空遥感数据集（WashingtonD.C.数据）验证该算法的有效性。试验结果表明,与SVM、像素级稀疏表示、单尺度和多尺度对象级稀疏表示和深度学习等算法相比较,本文算法获得了较高的OA和Kappa分类精度,提高了各个尺度地物的分类精度,有效抑止了地物分类结果中的椒盐噪声现象,同时保持大尺度地物的区域性和小尺度地物的细节信息。     

快速离散Curvelet变换和IHS变换集成的遥感影像融合方法

本文提出一种快速离散Curvelet变换(FDCT)和IHS变换集成的遥感影像融合方法,可获得较传统方法更高质量的融合影像。在融合过程中,通过FDCT获取I分量的多尺度多方向系数集合,采用标准差加权的融合策略,自适应地调整空间细节与光谱信息的权重,从而达到最佳融合空间细节与光谱信息的效果。作者选择QuickBird和WorldView-2全色和多光谱影像进行融合实验,并与基于传统IHS、FDCT的方法进行了比较,采用两种评价模型,选择偏差指数、UIQI等质量指标进行客观量化评价,验证了本文方法的优越性。     

机载激光雷达点云与定位定姿系统数据辅助的航空影像自动匹配方法

本文针对LiDAR点云和POS数据辅助航空影像的连接点自动匹配,设计了用于相关系数匹配的最佳匹配点位快速搜索算法;提出一种基于虚拟地面控制点的相机安置角误差自动检校方法,在此基础上自适应确定影像匹配搜索范围。试验结果表明,本文提出的最佳匹配点位快速搜索算法可在保证匹配正确性的情况下节省约25%的匹配耗时;相机安置角误差补偿方法能够有效地提高由POS数据计算的影像外方位元素的精度,从而明显改善同名点匹配时的点位预测精度;本文算法能处理多分辨率、多视角的交叉飞行航空影像,获得高精度的匹配结果。     

利用多尺度Hough变换提取高分辨率SAR图像建筑物L型结构

提出了一种利用多尺度Hough变换从高分辨率SAR图像提取建筑物L型结构的方法。针对高分辨率SAR图像建筑物L型结构的特点,建立了建筑物L型结构简化几何模型,并采用从粗到精的思路利用多尺度Hough变换提取建筑物L型结构方向线。并提出了一种L型结构组合度函数对提取直线进行编组,确定建筑物L型结构的方向和拐点。最后,采用基于扫描线的方法计算L型结构线宽,得到完整规则的建筑物L型结构。多幅真实机载高分辨率SAR图像实验结果表明,本方法可以有效地提取高分辨率SAR图像建筑物L型结构,提取结果与实际位置吻合较好。     

结合UPSCALING技术与对象多特征的土地利用覆盖信息提取研究

应用SPOT融合数据,以北京密云地区为例,提出了整合Upscaling技术与对象多特征方法的新思路,通过基于半变异函数的 空间变异特征分析,建立了面向对象多特征与多分辨率数据集的多尺度分类决策树,并对自动分类效率进行了初步探讨。     

一种基于Harris-Laplace算法的亚像素角点检测方法

为了解决Harris-Laplace检测算法的角点坐标偏移与像素级角点的问题,提出了基于Harris-Laplace算法的亚像素角点检测方法。该方法首先用原始图像与高斯函数进行卷积生成多尺度空间,在原始图像和多尺度空间图像上各自提取Harris-Laplace角点;然后以多尺度空间角点为中心向原始图像投影,统计原始图像上投影区域内的角点形成角点集群,并结合多尺度空间角点响应值对集群角点进行筛选;最后采用位置(坐标)加权平均法确定角点的精确坐标。实验结果表明,该方法能够提供稳定抗噪、尺度不变的亚像素精度角点。     

Boundary-constrained multi-scale segmentation method for remote sensing images

Image segmentation is the key step of Object-Based Image Analysis (OBIA) in remote sensing. This paper proposes a Boundary-Constrained Multi-Scale Segmentation (BCMS) method. Firstly, adjacent pixels are aggregated to generate initial segmentation according to the local best region growing strategy. Then, the Region Adjacency Graph (RAG) is built based on initial segmentation. Finally, the local mutual best region merging strategy is applied on RAG to produce multi-scale segmentation results. During the region merging process, a Step-Wise Scale Parameter (SWSP) strategy is proposed to produce boundary-constrained multi-scale segmentation results. Moreover, in order to improve the accuracy of object boundaries, the property of edge strength is introduced as a merging criterion. A set of high spatial resolution remote sensing images is used in the experiment, e.g., QuickBird, WorldView, and aerial image, to evaluate the effectiveness of the proposed method. The segmentation results of BCMS are compared with those of the commercial image analysis software eCognition. The experiment shows that BCMS can produce nested multi-scale segmentations with accurate and smooth boundaries, which proves the robustness of the proposed method.     

一种基于多尺度DoG滤波器的高动态范围的映射方法

提出了利用多尺度DoG滤波器模拟人眼视觉的边缘相阻机制,计算出人眼观察各像素的适应性亮度,并对图像各适应性亮度下的色度进行适应性调整;通过计算光感知细胞在各适应性亮度关系下的相对视觉感知信息,提出可保持视觉空间中各维颜色的相对视觉感知信息的映射算法,从而实现了基于多尺度DoG滤波器的高动态范围图像映射。该算法可以在保留高动态范围图像中场景的纹理细节和颜色的前提下,使高动态范围图像能真实地显示在动态范围较低的显示设备或纸张上。实验测试说明,该算法能够正确地再现高动态范围图像原有的场景信息。