高分辨率卫星遥感图像及其应用

介绍了目前世界上分辨率最高的卫星图像,它的分辨率达到２ｍ。如果结合同时摄取的具有８０％重叠度的１０ｍ分辨率图像,就可以得到数字正射影像或进行立体量测。如果应用中需要这种高分辨率的图像,可以直接通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络购买或订购。     

多分辨率特征融合的光学遥感图像目标检测

高分辨率遥感图像目标检测是计算机视觉的一个重要研究领域,在民用与军事领域具有重要的应用价值。目前,基于深度学习的自然图像目标检测有了突破性进展。但是,由于遥感图像具有目标尺度差异大且类间相似度高的特点,使得处理自然图像的目标检测算法直接应用于遥感图像时仍面临着一些挑战。针对上述挑战,本文提出一种多分辨率特征融合的遥感图像目标检测方法。首先,通过特征金字塔提取多尺度特征图并在其后嵌入多分辨率特征提取网络,促使网络学习目标在不同分辨率下的特征,缩小不同特征层之间的语义差距。其次,为实现多分辨特征的有效融合,本文采用自适应特征融合模块挖掘更具判别性的多分辨特征表达。最后,将自适应特征融合模块的输出特征的相邻层进行深度融合。在公开的遥感图像目标检测数据集DIOR和DOTA上评估了本文方法的有效性,相比采用特征金字塔结构的Faster R-CNN,本文方法的准确率(mAP)分别提高2.5%和2.2%。     

数学形态学在遥感图像边缘检测中的应用

为有效提取边缘密度大的遥感图像中的边缘信息，提出一种边缘检测的有效算法。该算法在数学形态学的基础上，针对图像中噪声和边缘形态的不同建立多结构元素，利用灰度形态变换原理进行边缘提取。实验表明，与经典的边缘检测算子相比，该算法具有很好的边缘提取能力，但抗噪能力较差。为此，笔者还探讨性地提出基于小波变换和数学形态学相结合的边缘提取方法。     

卫星遥感图像在广西南宁市地质环境调查中的应用

本文是南宁市地质环境遥感调查获得的几项有关地质环境的新认识的简介,对评价南宁地区地壳稳定性有重要价值,这几项新认识为：①发现南宁市位于一北东向的菱形新生代断陷盆地。中,②发现邕江一号桥西侧有一南北向断裂通过,③查明该区北西向断裂是一长期活动的活动断裂,与该区地震活动有密切关系。     

基于背景迭代搜索的高分辨遥感图像汽车检测

提出了一种基于高分辨率卫星遥感图像检测汽车的新方法——背景迭代搜索(Background Iterative Search,BIS)算法。该算法首先利用背景与目标的局部差异,用距离作为判别准则逐步迭代搜索并去除背景,根据汽车的物质特性初步检测汽车;然后采用动态双峰阈值分割方法,利用全局信息把道路和非道路分开,并根据形状特征粗略提取道路;最后利用道路信息约束初步检测的汽车,得到最终的汽车检测结果。通过使用IKONOS和QuickBird卫星遥感数据进行实验,验证了BIS算法的有效性。     

商业高分辨率遥感卫星及其在测绘中的应用

首先介绍了光学遥感卫星成像的工作原理,重点介绍了传输型光学遥感卫星中CCD相机的工作原理,卫星成像过程,卫星立体成像原理和遥感卫星的一些重要参数。文章第二部分介绍了当前正在运行的几种高分辨率商用光学遥感成像卫星,以及它们在商业上的应用。     

结合卷积神经网络与显著性特征的机场检测

遥感影像机场检测中,针对传统人工设计特征的方法稳健性差、检测耗时的问题,提出了一种结合卷积神经网络与显著性特征的遥感影像机场检测算法。利用卷积神经网络快速准确地检测出机场目标,确定兴趣区域,对兴趣区域进行显著性检测和连通区提取,从而获取更加精确的机场边界,最后利用多种场景下的影像进行测试。结果表明,本文方法具有明显的精度和速度优势;利用频率视觉显著性分析方法对获得的机场区域进行视觉显著性检测,可有效获取机场和跑道的精确边界,提高机场检测的效果和实用价值。     

遥感图像中特定目标检测的方法

随着遥感技术的发展,通过遥感手段获得的数据量越来越大,在海量的遥感数据中,如何能够快速找出有用的信息,是遥感应用重要的研究课题之一。然而,现有设备的有限处理能力和传统的图像处理方法一直是海量遥感图像数据中信息提取和分析的主要瓶颈,严重制约着数据的实际应用效率。根据人类视觉特性,提出了对于特定的遥感目标快速检测的方法,从而为目标的增强以及分类奠定了基础。     

基于改进自组织神经网络的遥感图像分类研究

引入SOM自组织神经网络来提高影像分类的精度,针对神经网络中神经元距离选择问题,提出迭代训练方式来确定阈值的方法。以福州市乌龙江与台江下游交汇口土地利用类型作为实例,使用Landsat5遥感卫星数据作为实验影像材料,利用改进神经网络获得的仿真结果可以准确地对原始图像进行分类,实验结果 Kappa系数达到0.9,精度能够满足遥感影像分类要求。     

遥感图像结合MapGIS在省级矿山卫片执法检查中的应用

目前国内遥感影像图多数是用遥感图像处理软件直接生成,或者是结合ArcGIS和MapInfo等国外地理信息系统软件生成,很少与国产地理信息系统软件MapGIS结合使用。通过在山东省的实验,重点解决了省级矿山开采资料在MapGIS中的成批录入和自动成图的问题,总结了遥感图像与MapGIS结合应用的有效步骤方法。结果表明,遥感图像的栅格数据与国产MapGIS软件的矢量数据完全能够方便、有效地结合起来,可以制作出满足省级矿山卫片执法检查使用的遥感图像。     

遥感影像船舶检测的特征金字塔网络建模方法

船舶作为海上运输载体,其准确检测在海洋环境保护、海上渔业生产管理、海上交通与应急处置及国防安全应用中都具有重要意义和价值。目前基于目标检测网络的遥感船舶检测方法因末层特征分辨率不足和卷积固定的几何结构,导致网络难以适应小尺度且具有随机朝向、形态多变特征的船舶目标,进而限制船舶检测精度。针对该问题,本文提出一种用于遥感影像船舶检测的特征金字塔网络建模方法。首先引入形变卷积/RoI池化模块,以适应朝向和形态多变的船舶目标;其次借鉴在小目标检测中性能出色的特征金字塔网络的建模思想,采用对称式网络和多尺度特征融合的方式进一步融合高级语义和低级空间信息,提升小尺度目标特征分辨率。在40 000幅、船舶目标67 280余个的遥感影像数据集上的试验结果表明,本文方法能够有效集成形变卷积/RoI池化和多尺度特征融合方法,相较传统CNN船舶检测方法取得明显提升,在准确率、召回率及F₁指标上分别达到85.8%、97.9%和91.5%。     

基于多尺度融合特征卷积神经网络的遥感图像飞机目标检测

飞机检测在遥感图像解译中具有重要的研究意义。针对现有目标检测算法对于复杂场景区域或飞机密集区域的小尺度飞机目标检测精度较低的问题,本文提出了一种端到端的多尺度特征融合飞机目标检测框架MultDet。该方法基于SSD多尺度检测框架,采用轻量级基础网络提取多尺度特征信息;然后设计反卷积特征融合模块,通过跳跃连接将高层语义特征与低层细节特征进行特征融合,得到结构层次丰富的多尺度融合特征;最后设计了一系列不同纵横比的候选框以适应多尺度飞机目标检测。本文在光学遥感图像数据集UCAS-AOD上进行数据分析试验,结果表明,MultDet512在飞机数据集上取得了94.8%的平均检测精度(average precision,AP),在Titan Xp GPU上达到0.0500s/img的检测速度。本文所提飞机目标检测算法在包含多种复杂场景的遥感图像中,能够实现多尺度飞机目标的高精度稳健检测。     

结合数据融合与特征选择的遥感影像尺度多样目标检测

基于深度神经网络模型的遥感影像地物检测取得了巨大成功,很大程度上得益于大规模数据集的支撑。但是,从现有遥感影像数据集本身来看,不同类别地物的数量分布不一致,同类地物对象以不同尺寸大小呈现,是导致地物样本的尺度不均衡问题的直接因素。对此,本文采用数据集内影像加权融合与地物多尺度特征选择的策略来缓解该问题。首先,将数据集内两张影像的像素值进行加权并得到融合后的影像,从而使不同类别地物样本更加均衡且具有较高的背景多样性;其次,通过选择合适尺度的特征图预测相应尺度的目标类别,且允许同一尺度目标在相邻特征图上进行预测,这样使模型能根据目标尺度进行训练;最后,基于目标中心区域的特征图预测目标边界框,预测的边界框更符合目标本身的尺度。通过在两个遥感数据集上分别进行实验,表明训练的模型在对复杂背景下的类别不均衡目标的识别更加准确,能够适应遥感影像下不同尺度目标的识别。     

引入PLSA模型的光学遥感图像舰船检测

提出一种基于概率潜在语义分析(Probabilistic Latent Semantic Analysis,PLSA)的检测算法,首先通过PLSA将目标表述为潜在成分的概率组合,然后利用统计模式识别方法对获取的潜在成分概率进行判别,从而完成最终的检测。其中,生成的潜在成分反映了目标与特征之间相互出现的频率关系,并以潜在成分在目标中概率差异的形式对上述不对应现象给出了直观描述。实验结果表明,所提出的算法对多种复杂情况下的光学图像舰船检测具有很好的准确性和鲁棒性。     

高分辨率遥感影像场景变化检测的相似度方法北大核心CSCD

针对传统高分辨率遥感影像场景变化检测流程复杂且严重依赖分类结果的问题,本文提出了一种顾及场景全局与局部相似性的变化检测方法。首先,将同一区域两个时相的遥感影像裁切成固定尺寸的图像块,构造场景对图像库,并划分为训练集和测试集;其次,构建融合场景全局与局部相似性的双分支卷积神经网络,实现场景相似度学习;然后,利用训练的相似度学习网络提取训练集场景相似度,并通过阈值遍历的方法得到最佳的相似度阈值;最后,基于相似度阈值将测试集场景对划分为变化场景和未变化场景,得到最终的变化检测结果。试验结果表明,本文方法的总体精度为0.94,Kappa系数为0.88,优于传统的分类后变化检测方法,是一种简单有效的场景变化检测方法。     

面向类型特征的自适应阈值遥感影像变化检测

为了实现两个不同年份单时相遥感影像之间的土地覆盖变化检测，提出了一种基于土地覆盖类型特征自适应确定阈值的遥感影像变化检测方法。以2015年土地覆盖数据为基础，综合2013年和2015年Landsat 8-OLI影像数据，首先，采用时相不变点群法TIC（Temporally Invariant Cluster）保证了两期影像辐射水平的一致性。其次，对两期影像进行多尺度分割，并在各级尺度下构建分割对象的变化向量。然后，采用最大类间方差的方法分别进行单一变化阈值变化检测以及基于土地覆盖类型的多阈值变化检测分析，并利用目视解译样点进行精度验证与评价。结果表明：（1）单一阈值变化检测结果的总体精度为79.6%，Kappa系数为0.601，多阈值变化检测结果的总体精度为87.2%，Kappa系数为0.741，多阈值变化检测具有更高的精度。（2）进一步逐土地覆盖类型精度评价可知，多阈值变化检测能在一定程度上减弱物候期的影响，具有更高的稳定性。该研究以土地覆盖数据为底图，逐类别的选取变化检测阈值，提高了变化区域检测的精度，在大范围高效更新土地覆盖数据的应用中具有一定的参考价值。     

多层特征与上下文信息相结合的光学遥感影像目标检测

目标检测是遥感影像分析的基础和关键。针对光学遥感影像中目标尺度多样、小目标居多、相似性及背景复杂等问题,本文提出一种将卷积神经网络(CNN)和混合波尔兹曼机(HRBM)相结合的遥感影像目标检测方法。首先设计细节—语义特征融合网络(D-SFN)提取卷积神经网络低层和高层融合特征,提升目标特征的判别力,特别是小目标;其次考虑上下文信息对目标检测的影响,结合上下文信息进一步加强目标表征的准确性,提升检测精度。在NWPU数据集上试验表明,本文方法能够显著提升目标检测精度且具有一定程度的稳健性。     

China's high-resolution optical remote sensing satellites and their mapping applications

Since the beginning of the twenty-first century,several countries have made great efforts to develop space remote sensing for building a high-resolution earth observation system.Under the great attention of the government and the guidance of the major scientific and techno-logical project of the high-resolution earth observation system,China has made continuous breakthroughs and progress in high-resolution remote sensing imaging technology.The development of domestic high-resolution remote sensing satellites shows a vigorous trend,and consequently,a relatively stable and perfect high-resolution earth observation system has been formed.The development of high-resolution remote sensing satellites has greatly pro-moted and enriched modern mapping technologies and methods.In this paper,the develop-ment status,along with mapping modes and applications of China's high-resolution remote sensing satellites are reviewed,and the development trend in high-resolution earth observa-tion system for global and ground control-free mapping is discussed,providing a reference for the subsequent development of high-resolution remote sensing satellites in China.     

一种适用于粗匹配的遥感影像快速变化发现方法

针对遥感影像变化检测过程中影像间相对配准精度对检测结果影响大,易产生细碎图斑和错检冗余等问题,本文提出了一种基于感知哈希算法适用于粗匹配的遥感影像变化发现方法,以待检测影像的光谱信息和纹理特征信息共同作为检测特征集,以分割后的格网作为检测单元,采用基于感知哈希算法的影像相似度比对方法,计算格网内图像相似度,提取变化位置...