煤矿井下自动加卸钻杆靶标图像清晰化方法研究

受煤矿井运输巷道空间限制,将钻孔机器人设计为灵活布局的钻进和钻杆加卸2个独立系统,利用基于合作靶标的单目视觉识别,将钻进和钻杆加卸2个系统关联,解决两系统递送钻杆的协同作业问题。然而,煤矿井下钻孔施工中场景复杂,存在孔口煤渣、污水污染合作靶标、粉尘浓度大能见度低、人造光源亮度低、光照不均匀使靶标图像对比度低,以及矿灯直射合作靶标反光等问题,会影响合作靶标图像清晰度,使基于靶标识别加卸钻杆的位置的精度降低,进而影响钻孔机器人自动加卸钻杆的成功率。因此,首先针对施工中孔口返出的煤渣、煤泥污染合作靶标的问题,利用形态学滤波中先腐蚀,再膨胀的开运算,清除煤渣间断斑块和突出靶标像素点;先膨胀再腐蚀的闭运算,消除小的孔洞和间断细小鸿沟,达到消除固体污染物对合作靶标的影响;其次针对粉尘、岩尘、水雾和污水影响图像对比度问题,通过暗通道先验求出初始透射率,采用梯度域导向滤波精细化透射率,利用导向滤波得到改进暗通道,并求大气光值,利用大气散射模型得到除雾后的图像,实现清晰化图像、增强图像对比度目的;最后对亚像素级角点和方向进行精细化,优化能量函数,使用种子棋盘格沿4个边缘生长棋盘格,用能量变化情况确认是否...     

小波变换用于超声成像测井图像增强处理的研究

本文针对成像测井图像增强的问题,提出一种基于小波变换的超声成像测井图像增强方法.对超声成像测井图像进行小波变换分解,在小波变换域内采用一个新的非线性函数作用于各个尺度下的高频系数,然后重构图像.适当地调节非线性函数的参数值,既能增强图像,又能在一定程度上抑制噪声.与常规的图像增强方法相比,该方法在提高超声成像测井图像的细节表现能力上效果较佳.     

遥感与GIS技术支持下的机场选址与工程地质分析

研究将“3S”技术（RS、GIS、GPS）应用到机场地址勘察中,主要是采用现代化遥感技术,以最新遥感图像LANDSATETM（最高空间分辨率15m）,SPOT图像（2．5m）和QUICKBIRD图像（0．61m）等作为信息源,通过遥感图像数据融合、数字镶嵌和影像增强等数字处理,制作不同类型、不同波段和不同分辨率的正射遥感影像及正射影像地图,为机场工程地质勘察提供最佳图像资料。通过遥感图像增强处理、信息提取及GIS空间分析等,对研究区的地质构造,地质灾害等进行解译。并借助GPS进行野外现场调研,查明研究区地质构造的特征,尤其是隐伏断裂、活动性断裂的分布,以及岩溶漏斗、洼地等水文地质现象,为小哨机场工程地质勘察工作提供了基础资料。     

非负矩阵分解和Curvelet在遥感图像融合中的应用

非负矩阵分解是一种提取图像原始信息局部特征的新方法,第二代Curvelet变换是一种效果较好的多尺度变换分析方法。结合两者特征提出一种基于NMF和Curvelet的遥感图像的融合方法,首先对已配准的多光谱图像和全色图像进行Curevelet分解,得到各层系数（Coarse、Detail和Fine尺度层）。然后对Coarse尺度层（低频系数）进行NMF分解,提取出包含特征基的低频系数;对Detail和Fine尺度层（高频系数）采用方差为测度参数进行邻域融合。最后进行Curevelet逆变换得到融合图像。实验结果表明,该方法的融合图像能较好地保留光谱信息,并在空间细节信息上得到改善,优于小波方法、Curvelet等方法。     

煤矿掘进工作面低照度视频增强技术研究

针对煤矿掘进工作面视频光照较低、亮度不均、纹理模糊、噪声较多等问题,提出一种煤矿掘进工作面低照度视频增强算法。首先,利用卷积的可分离性将视频图像进行一维水平卷积与垂直卷积,再利用完美反射法实现视频图像自动白平衡,并使用图像混合增强技术提高视频图像整体亮度。然后,基于大气散射模型与暗通道先验方法,通过递归分割将图像分割为高光区、中间调和暗调区,并求取对应区间通道像素最大值,将其3者均值作为大气光照估计值,引入调节因子对透射率进行调整优化,并使用拉普拉斯锐化操作,增加图像高频成分、抑制图像低频成分,提高图像对比度。最后,基于改进的大气散射模型对掘进工作面低照度视频进行去雾处理。实验结果表明,视频增强算法能够对煤矿掘进工作面低照度视频进行实时增强、去雾处理,避免了视频图像暗淡、失真、模糊和突变等问题。相较于Retinex算法、ALTM算法和暗通道先验算法,视频增强算法大幅度提高了视频图像的信息熵、标准差和平均梯度,且具有较好的实时处理速度,能够为掘进工作面视频的目标识别、目标跟踪、目标监测和图像分割等后续处理提供优质、可靠的支撑。      

广州市排水管道检测结果分析及修复技术选择

为确定适合广州市地下排水管道的修复方法,对广州老城区近100kin2地区进行调查。调查采用管道潜望镜（Quick View,QV）、管道闭路电视（closed—Circuit Television,CCTV）、管道声纳（Sonar）进行综合探测,结果表明,调查区域内的地下排水管道存在的主要问题是破损断裂、错位、路基下沉、管道淤塞现象,其中小直径管道的损坏情况较为严重,尤其是300mm的管道将近报废。针对地下排水管道的调查情况,结合现有修复技术的特点,经过对修复成本及施工的难易性的研究讨论,得出适合多种管道和缺陷类型的翻转内衬法（Cured In Place Pipe,CIPP）和施工要求相对简单的U型折叠法（U-fold）满足要求,并能够产生较高经济社会效益。     

图像增强技术在地震资料处理中的应用

同相轴连续和横向分辨率良好的地震数据能够提高地震解释的精确度。地震资料同相轴在图像中体现为纹理特征,针对图像纹理特征应用边缘定向增强扩散处理,可使地震图像横向分辨率增强,即同相轴更加连续、断点更加清晰。边缘定向增强扩散应用图像增强技术中边缘检测和扩散技术,基于非线性扩散模型,根据图像纹理边缘位置和方向信息选取扩散张量和特征值。在边缘区域,沿边缘方向进行平滑,在光滑区域,沿边缘和垂直边缘方向具有较快扩散速度,由此在保护边缘信息的同时达到降噪的效果。通过理论分析和实例计算表明,边缘定向增强扩散图像增强技术处理后的地震图像有助于提高资料解释的准确性。     

江山市城区岩溶塌陷研究的遥感应用

应用计算机图像增强处理技术对江山市城区陆地卫星遥感图像数据和航空相片进行多种增强处理，为识别与岩溶塌陷有关的各种地质信息提供了有效的技术手段。利用各种增强处理的遥感图像，并结合实际调查资料，对岩溶塌陷的地质条件、时空分布规律进行了综合判读。通过判读基本查明了岩溶塌陷的地质条件和时空分布规律，并对岩溶塌陷的成因类型进行了分析，提出了相应的防治措施。对江山市城区工程和经济建设具有重要的现实意义。     

贵州省桐梓县表层土壤硒地球化学特征及影响因素分析

针对复杂背景桥梁裂缝图像难以提取真实裂缝细节的技术问题,提出基于海森矩阵旋转矢量不变性的滤波去噪和局部区域裂缝走势生长方向连接的联合提取裂缝算法。利用海森矩阵增强图像突显裂缝区域,利用自适应阈值分割算法对图像进行二值分割;采用基于旋转矢量不变性的滤波算法滤掉团状噪声,根据裂缝的走势对生长方向一致的局部区域裂缝进行连接,排除条状非裂缝的影响和部分噪声的干扰;解决了图像处理中存在大量污渍残留和裂缝不连续现象。实验结果表明,本算法对复杂背景桥梁图像提取裂缝的准确度高于其它算法。     

基于小波变换的遥感数据融合与边缘检测

介绍了小波图像的分解和重构方法以及小波融合过程。采用Symlet小波变换融合方法对西安地区鲸鱼沟水库的TM4、TM5子图进行单尺度二维离散小波变换融合，并进行水库的边缘检测。对图像通过TM4分解的低频图与TM5分解的高频图像融合再与TM4影像原图比较，融合图像提取细节效果明显优于TM4原图像。     

基于Kurtosis-IHS的遥感影像融合

针对传统IHS遥感影像融合的光谱扭曲和易引入噪声问题,提出了一种基于Kurtosis-IHS的遥感影像融合方法：从多光谱图像强度分量与全色图像最优逼近的角度出发,迭代求解多光谱各波段图像融合系数,减少光谱失真;根据全色图像的峭度获取其细节分量,达到抑制噪声的目的;最后使用基于Kurtosis-IHS的融合公式得到融合结果.实验选取2组实际遥感数据,结果表明,融合方法在CC、ERGAS、RASE、RMSE及SID 5个光谱性能评价指标上均优于传统的IHS、PCA、DWT及NSCT融合方法,在第二组遥感影像融合测试中,Kurtosis-IHS方法比传统IHS方法的5个指标分别提高了41.80％、57.09％、57.11％、57.11％、49.74％;在含噪环境下,融合方法的融合结果PSNR值均达到最大.所提出的Kurtosis-IHS方法优于传统的IHS融合方法,在提高空间分辨率的同时,具有较好地保持光谱信息及有效抑制噪声的优点.     

利用光学图像与雷达图像提取地质构造信息的IHS融合方法研究

光学图像和雷达图像的IHS融合方法是提取构造信息的一种较好的信息增强方法,这种方法既可以保留波谱信息,又可以增加图像的立体效果。本文以鄂尔多斯盆地杭锦旗—东胜地区一带为研究区,选用光学TM图像和雷达JERS图像进行了IHS融合处理,重点研究了光学图像波段的选取以及雷达图像的预处理过程,并在融合过程中注意通过光学TM图像和雷达JERS图像之间的直方图匹配,以降低其融合后图像的变化差异度,从而使此种融合方法更适用于研究区的构造信息提取。     

喀斯特高原山区IRS-P6影像最佳融合方法选择研究——以贵州平塘县四寨镇为例

贵州处于中国西南喀斯特的腹心地带,属岩溶高原山区,生态环境背景复杂,地表切割剧烈,海拔落差大,坡度较陡,同时地处季风气候区还伴有常年多云多雨现象,因此卫星遥感数据质量常受到严重影响。文章以贵州南部平塘县四寨镇为例,主要针对IRS-P6卫星遥感影像的多光谱4,3,2波段与其全色PAN波段之间的融合,运用比值变换、主成分分析法（PCA）、乘法变换和IHS变换四种常见融合方法进行对比分析,并对融合后的影像进行主观定性评价和客观定量评价。研究表明IHS融合法效果相对最好,在保持原多光谱影像光谱信息的同时,大大提高了影像的空间分辨率,改善了图像的目视效果,清晰度和纹理细节表现力也得到了较大的提高,是一种适宜于亚热带喀斯特高原地区的融合方法,对解决喀斯特高原山区受雨云天气条件限制难以获取高质量影像的问题有重要意义。      

基于地物光谱分析的ASTER岩土类型识别

利用遥感数据和实测不同岩土类型波谱测试数据,以实测不同土体反射光谱数据为基础,通过对遥感数据进行图像增强处理,对不同沉积环境、不同粒级组成的松散土体类型进行识别。研究发现,ASTER数据721波段组合能够有效识别不同土体类型,在凸显不同土体类别的效果最好;ASTER数据的平方根拉伸及标准分段拉伸对不同土体类型的区分效果最好;通过对遥感数据进行主成分变换,发现遥感数据图像信息量得到有效集中,增强了图像的层次感,能够有效增强图像信息。     

基于整数小波和非负有序独立成分分析的遥感影像融合

结合ICA算法可以去除高阶冗余信息和IWT具有多分辨率、运算速度快的特性,在非负性条件的约束下,提出一种基于整数小波变换和非负有序独立成分分析(IWT-ONICA)的遥感影像融合方法。将该方法用于全色影像和多光谱影像的融合,数理统计(峰值信噪比、扭曲度、熵等)和目视判读结果表明,该方法融合效果优于其他方法,融合结果更加清晰,可视性更好。     

Detection of subsurface archaeological architecture by computer assisted airphoto interpretation

Computer-assisted enhancement of scanned historical airphotos demonstrates successful detection and mapping of subsurface archaeological features. Results show a locally adaptive contrast enhancement filter produced the best resolution of lineaments. Such enhancements can enable reconstruction of protohistoric architecture despite modern construction. The city-state of Idalion is used here as a case study to demonstrate enhancement. Results are confirmed by excavation of Idalion architecture. Idalion was a thriving metropolis during Cypro-Archaic to Roman times, surrounded by a 9.6 km defensive wall. The area within may still contain significant amounts of unmapped architecture. Some of this architecture was mapped previously from aerial photographs using manual interpretation techniques, but never excavated as proof of detection. Guided by enhanced imagery, our excavations confirmed the location of five towers/bastions along the city wall. Enhanced airphotos also revealed a region disturbed by contemporary construction of a water pipeline. Such information is important to archaeologists planning digs, and can be acquired using standard digital image processing techniques. © 1999 John Wiley & Sons, Inc.     

Investigating the application of pixel-level and product-level image fusion approaches for monitoring surface water changes

The aim of this paper was to investigate the suitability of the pixel-level and product-level image fusion approaches to detect surface water changes. In doing so, firstly, the principal component analysis technique was applied to Landsat TM 2010 multispectral image to generate the PC components. Several pixel-level image fusion techniques were then performed to merge the Landsat ETM+ 2000 panchromatic with the PC1PC2PC3 band combination of Landsat TM 2010 imagery to highlight the surface water changes between the two images. The suitability of the resulting fused images for surface water change detection was evaluated quantitatively and visually. Finally, the support vector machine (SVM) technique was applied to the qualified fused images to map the highlighted changes. Furthermore, a product level fusion (PLF) approach based on various satellite-derived indices was employed to detect the surface water changes between ETM+ 2000 and TM 2010 images. The accuracy of the resulting change maps was assessed based on a reference change map produced using visual interpretation. The results demonstrated the effectiveness of the proposed approaches for surface water change detection, especially using the Gram Schmidt-SVM, PLF-NDWI, and PLF-NDVI methods which improved the accuracy of change detection over 99.70 %.     

砂样图像岩屑自动分割提取方法

通过将砂样图像进行单颗粒分割,识别砂样成分,可显著提高砂样岩性分析的准确性和效率。现有的砂样图像分割方法主要以传统分水岭算法和卷积神经网络为主,但由于对单颗粒岩屑轮廓细节提取不足,误分割率高。本文提出一种以图像融合算法为桥梁,将卷积神经网络和分水岭算法相结合的单颗粒图像分割提取方法。首先利用改进的Mask R-CNN网络快速分割砂样原图,获得其初分割图像;然后,将初分割图像与砂样原图进行融合,再使用改进的分水岭算法对融合结果进行分割;最后,利用砂样原图坐标点匹配方法,将分水岭分割得到的结果图像进行修正,完成单颗粒岩屑图像提取。实验结果表明,本文的单颗粒自动分割提取方法准确率高达96.77%,且模型更轻量和精准,为岩屑图像分割提供了一种可行且有效的方法,可满足有效测算油藏层构造变化、查找潜在沉积物源及储层动态变化的需求。     

遥感图象处理与信息提取方法的研究

在图象预处理中．为了研究不同处理方法的效果．分别采用了灰度变换、图象平滑和图象锐化等方法,经过比较发现,不同的增强方法对不同的特征地物的效果有明显的差异;在图象信息提取时,分别使用最小距离法、比值法和组合比等方法．采用不同波段的图象组合进行运算,可以依次突出不同的地物信息．从而达到了信息自动识别的目的。