MapReduce编程模型及其在图像处理中的应用研究综述

MapReduce在云计算及其相关应用中发挥着重要作用,将其应用到图像处理中可以提高计算效率。然而,该模型设计的初衷是处理文本数据,对图像等二进制文件的处理支持能力相对不足。在充分调研国内外文献基础上,作者从MapReduce概述、图像数据格式设计和图像处理算法研究和在遥感图像处理中的典型应用等方面进行了综述,最后探讨了MapReduce在图像处理研究中的发展趋势。第一次比较全面地对MapReduce在图像处理中的应用进行了论述,对扩展MapReduce的应用范围和提高图像处理速度具有参考价值。     

图像平滑算法比较研究及改进策略

图像平滑作为去除图像中含有噪声的图像增强处理技术,是各种与图像有关软件中必不可少的功能模块.文中在分析噪声模型的基础上,对均值平滑、中值平滑、边缘保持平滑等技术从图像处理空间域中的算法原理、实现方法及效率等方面进行了详细比较.针对图像中含有的不同噪声模型,通过多次试验,得出了值得从事图像处理研究者参考的结论.这将有助于提高图像处理软件开发的效率.     

图像平滑算法比较研究及改进策略

图像平滑作为去除图像中含有噪声的图像增强处理技术，是各种与图像有关软件中必不可少的功能模块。文中在分析噪声模型的基础上，对均值平滑、中值平滑、边缘保持平滑等技术从图像处理空间域中的算法原理、实现方法及效率等方面进行了详细比较。针对图像中含有的不同噪声模型，通过多次试验，得出了值得从事图像处理研究者参考的结论。这将有助于提高图像处理软件开发的效率。     

高光谱图像处理与信息提取前沿

高光谱遥感是对地观测的重要手段,高光谱图像处理与信息提取技术则是高光谱遥感领域的核心研究内容之一。本文简要介绍了高光谱遥感的主要特点,系统梳理了高光谱图像处理与信息提取面临的关键问题和主要研究方向,在此基础上,从噪声评估与数据降维方法、混合像元分解方法、图像分类方法、目标探测与异常探测方法等4个方面对高光谱图像处理与信息提取的理论发展过程和最新前沿进展进行了综述。另外,还对高光谱图像处理与信息提取中的高性能处理技术进行了总结和分析。未来,伴随着智能化信息分析和高性能硬件处理技术发展,高光谱遥感卫星系统也将步入智能化时代。针对这一趋势,本文指出高光谱图像处理与信息提取方法要注重多学科交叉,充分利用机器学习、人工智能等领域的新成果;要重视软硬件结合,发展高光谱图像高性能实时处理技术;要紧密结合应用需求,发挥高光谱遥感的优势和特点,发展新理论和新方法。     

遥感图像处理若干技术的现状及进展

遥感获取技术的快速发展, 使遥感数据越来越呈现出高分辨率、高光谱和高采集频率等特征。新的遥感数据的应用在给遥感图像处理技术带来挑战的同时, 也给图像处理技术的发展带来了机遇, 促进了新技术和新方法的不断出现。结合当前遥感应用的现状, 本文对遥感图像处理中的信息提取、影像定位、配准和融合的发展进行了综述, 以期和同行商榷。     

CUDA和OpenCV图像并行处理方法研究

CUDA架构与传统GPU通用计算相比,编程更简单、应用领域更广泛,将CUDA架构引入到图像处理中可以提高图像的处理效率。本文提出了一种基于CUDA和OpenCV的图像并行处理方法,实现了图像二值化以及融合,经实验结果表明基于该方法可以提高图像处理效率;将该方法集成到MFC框架,能够应用到实际工程开发领域。     

利用MATLAB实现图像处理与分析

本文通过对图像的均衡操作、二值图像的处理、小波去噪等实例，介绍了MATLAB进行图像处理和分析的实用方法与技巧，它对各种软钉包、进行图像处理和分析等，提供了高效便捷的方法。     

基于Web Services的遥感图像分布式处理

遥感影像获取手段的多样化导致了遥感影像数据量的大幅度增加,应用分布式环境处理遥感图像变得越来越迫切。本文针对B/S或C/S模式在遥感影像分布式处理方面的弊端,提出了在.Net环境下基于Web Serv-ices实现遥感图像的分布式处理方案,对其框架、流程进行了设计,并以图像处理的算法分布式为例详细介绍了边缘提取中拉普拉斯8邻域提取的具体Web Services实现。结果表明,新模型下的系统在多用户并发访问等方面都有很大的改善。     

趋势面分析在S101图像处理系统中的建立与应用

趋势面分析(又称趋势分析)在地质工作中是研究地质特征趋势变化的一种多元统计方法。通过趋势分析能够使地质工作者从定量角度认识某些地质特征的区域性变化规律与局部范围内的变化特点。趋势分析在沉积学、地层学、地球物理学、地球化学等方面都有广泛的应用。本文将介绍趋势面分析方法在S101图像处理系统中的建立、使用及特点。该方法在图像处理系统中的建立与应用,使趋势分析成果有较理想的图像显示,并可与卫片、航片及其它资料、图像作叠合处理,形成综合图像,为开展物化探技术与遥感技术及其它学科的综合信息研究开发了新的实用软件,扩大了图像处理的应用领域和功能。该方法是开展多维数据综合处理及矿产资源评价的一种常用方法。     

软件并行处理技术在SAR图像处理中的应用

近年来，雷达遥感图像特别是SAR图像在农业、林业、军事、测绘和灾害监测等方面的应用越来越广。对于连续成像的SAR图像，数据量大，处理时很难满足实际应用的需要。本文通过利用网络共享内存（DSMs）软件JIAJIA的并行处理环境，进行了机械SAR图像几何纠正和重要地物分类提取等串、并行实验，证明了在这种软件技术支持下，开发图像处理系统，特别是针对SAR图像等遥感图像的处理具有一定的实用价值。     

并行处理技术在地理信息数据处理中的应用

随着地理信息存储量的飞速增长,传统的单进程、集中式的数据处理方式已不能满足基于网络的地理信息服务的效能要求。分析对比了OpenMP,MPI和MapReduce等主流并行编程模式,将关系型数据库与分布式空间数据管理系统相结合,提出了面向并行处理的地理信息存储模型和数据组织模型,将该模型与传统模型进行了对比分析,并基于MapReduce实现了地理空间数据并行处理框架,选取了矢量数据装载、影像数据装载以及数据切片作为典型数据处理案例开展对比实验,该技术方案的处理效率均数倍于传统技术方案。实验表明,该模型能够很好地支持并行处理框架,可为分布式环境下数据处理中心构建提供一个有效解决方案。     

双曲线模型在沉降监测预报中的应用

将双曲线模型用于高层建筑物沉降监测预报中,给出了双曲线模型公式,并且结合郑州市某建筑沉降观测数据,建立了相应的双曲线预报模型。通过Matlab编程对观测数据进行处理,处理的图像显示双曲线模型与原始观测的数据曲线变化趋势一致,很好的反应了建筑物沉降的变化规律,证明了双曲线模型在高层建筑物沉降预测方面是可行的。     

ARCENGINE结合MATLAB的遥感图像处理技术

基于Csharp与MATLAB混合编程的方法,实现了ARCENGINE与MATLAB的结合来处理遥感图像。分析介绍了调用MATLAB程序文件、创建C语言共享库和编译.NET组件3种Csharp与MATLAB混合编程的实现途径,并选用Csharp调用MATLAB编译的.NET组件的方法,把ARCENGINE与MATLAB结合,实现了ARCENGINE的遥感数据空间分析类库、数据操作组件与MATLAB图像处理工具箱的组合,扩展了Csharp开发环境下对遥感数据处理分析的类库和函数库,为遥感图像处理分析提供了更多便捷的方法。     

A Multi‐granularity Parallel Model for Unified Remote Sensing Image Processing WebServices

The growth of the Web has resulted in the Web‐based sharing of distributed geospatial data and computational resources. The Geospatial Processing Web (GeoPW) described here is a set of services that provide a wide array of geo‐processing utilities over the Web and make geo‐processing functionalities easily accessible to users. High‐performance remote sensing image processing is an important component of the GeoPW. The design and implementation of high‐performance image processing are, at present, an actively pursued research topic. Researchers have proposed various parallel strategies for single image processing algorithm, based on a computer science approach to parallel processing. This article proposes a multi‐granularity parallel model for various remote sensing image processing algorithms. This model has four hierarchical interfaces that are labeled the Region of Interest oriented (ROI‐oriented), Decompose/Merge, Hierarchical Task Chain and Dynamic Task interfaces or sub‐models. In addition, interfaces, definitions, parallel task scheduling and fault‐tolerance mechanisms are described in detail. Based on the model and methods, we propose an open‐source online platform named OpenRS‐Cloud. A number of parallel algorithms were uniformly and efficiently developed, thus certifying the validity of the multi‐granularity parallel model for unified remote sensing image processing web services.     

基于Qt的卫星影像数据操作平台构建

随着可用卫星的传感器型号、数量的增加和影像光谱及空间分辨率的提升,卫星影像的数据量在显著增加。因此,构建针对大数据影像的操作平台是必不可少的。本平台是采用C++编程语言,利用Visual Studio2010集成开发环境系统开发出来的应用程序。本文首先对GDAL与Qt的体系结构进行了介绍,随后对平台中实现的功能进行了详细介绍,分析了大数据量影像的处理策略与利用GDAL库实现影像校正。本平台主要具有影像显示、建立影像金字塔、查看影像直方图、空间二维量测、手动选点几何校正及自动几何校正的功能。     

建筑物3维模型在地籍管理中的应用

房屋作为地籍管理中最主要的研究对象之一,具有明显的几何特征。本文叙述了用于3DCM建模的几种方法及数据采集方式,着重讨论了基于规则几何体构建建筑物实体模型的方法,实现了建筑物3维模型的可视化。介绍了基于AUTOCAD建立房屋图像与外部数据库之间链接的过程与方法;为丰富地籍管理中的房屋信息,探讨建立房屋图像库的方法;通过建立图像库与图形的链接,实现了由图形对象浏览房屋3维模型的图像信息。     

有理函数模型的解算与应用

有理函数模型是各种传感器几何模型更广义和更完善的一种表达形式，它适用于各种不同的传感器。许多卫星影像供应商考虑使用这种模型作为影像数据的传递标准。文中在分析RFM的基础上，结合航空影像和SPOT影像数据对RFM进行了研究。试验结果表明有理函数模型可以达到严格成像模型的精度，并且有能力替代严格成像模型完成摄影测量处理，同时无物理意义的有理函数系数可有效地实现传感器成像参数的隐藏。     

SAR图像对地定位的严密共线方程模型

SAR图像对地定位是解决SAR遥感信息在哪里的根本问题,它是遥感应用和处理的重要步骤。作者在分析现有几种SAR图像对地定位模型的基础上,根据SAR成像的严格几何关系导出SAR图像对地定位的严密共线方程模型。首先根据斜距图像的近地点斜距和远地点斜距推导中心投影等效焦距的计算公式,然后详细推导并给出斜距图像转化成严密中心投影图像时涉及的图像改化公式,最后根据实际星载SAR图像定位的精度对比,证明严密共线方程模型是可行的,而且其定位精度要明显优于传统的近似共线方程模型。     

3D Reconstrution with Rational Function Model

Rational Function Model (RFM) is the alternate sensor Model to the rigorous sensor model that allows end user to perform sensor-independent photogrammetric processing. Nowadays, commercial off-the-shelf (COTS) digital photogrammetric work stations have incorporated RFM as a method for image restitution. It is technically applicable to all types of airborne and space borne sensors. In this paper, we describe the derivations of the algorithmic procedure for third order inverse and forward RFM method for 3-D reconstruction. Model accuracy is evaluated for aerial image, TK-350 Russian image and IRS-1C PAN image. The results ensure that properly constructed RFM are accurate enough to be used in place of the original rigorous models. The test results are reported and summarised.     

一种基于Mosaic Dataset的海量影像数据处理方法

高精度海量影像数据是天地图、数字城市等公共服务平台的基础数据源之一。巨大的数据量使得传统影像数据加工方法的效率大大降低,这也成为制约公共服务平台数据生产效率的瓶颈之一。本文基于ArcGIS10版本推出的Mosaic Dataset模型,实现了海量高精度影像数据的高效处理,从海量数据管理、数据预处理、投影变换、去黑边、填补空洞等方面,详细叙述了该模型在海量影像数据处理方面的应用。本研究期望为相关数据加工与生产提供借鉴。