遥感影像的自适应阈值法水陆分割研究

本文研究了遥感影像自适应阈值法的水陆分割。利用影像中的近红外波段数据,先建立影像像元的直方图统计,然后分析直方图特征,通过阈值的自适应算法确定一个理想阈值,再对整幅影像进行水陆分割处理,最终生成水陆分割二值化图。结果表明,此方法具有一定的可行性,数据结果可以应用于更深层次的研究。     

无人机复垦区植被覆盖度提取方法优选

为探寻无人机遥感对矿业复垦区域植被指数覆盖度的快速提取方法,以四川古蔺某硫磺复垦区为研究对象,通过ZC-6型无人机获取高分辨率遥感影像,采用多种植被指数计算方法作为分类器的选择,使用直方图峰谷法、基本全局阈值法及其融合方法确定图像最佳分割阈值,从而获取研究区植被覆盖度结果.结果表明:不同植被指数分类后的结果有所差异,EXG和VDVI植被指数分类后影像界定较为清晰,而NGBDI指数分类最为模糊;单一直方图峰谷法和基本全局阈值法所得分割结果不理想,而将二者融合后的阈值确定法能结合彼此的优势,弥补灰度不明显或多峰现象的缺点;植被覆盖度(FVC)提取精度显示,基于VDVI提取的人为干预条件下FVC的绝对误差和提取误差分别达到0.0409和7.05％,而基于EXG提取的自然条件下FVC的绝对误差和提取误差分别达到0.0366和6.94％,表明利用VDVI和EXG结合B-H融合的方法可有效用于复垦区条件下的FVC提取.     

基于K-means算法分割遥感图像的阈值确定方法研究

当前遥感图像分割中阈值确定方法忽略了前景和背景内在的联系,导致过分割和轮廓模糊,造成整体性能低下。为此,提出一种新型基于K-means算法分割遥感图像的阈值确定方法,通过K-means算法对遥感图像进行分割,利用最大类间方差方法得到分割遥感图像的初始阈值,依据该阈值将遥感图像划分成两类,求出两类的均值,将其作为K-means聚类算法的两个初始聚类中心,通过K-means聚类方法逐次迭代,不断更新聚类中心,直至得到聚类准则函数,从而求出遥感图像的最佳分割阈值。实验结果表明,采用所提方法确定遥感图像分割中的阈值,不仅效率高,而且整体性能优越;将得到的阈值应用于遥感图像分割中,能够使目标和背景被有效分离,且分离后目标部分轮廓比较清晰。     

Landsat影像土地利用/土地覆盖信息快速提取技术研究

遥感图像快速识别是遥感数据应用于土地利用/土地覆盖动态监测的难点问题。根据海拔高差大地区地表覆盖的垂直性特点,利用数字高程模型分割影像,分析各区域的光谱特征和纹理特征,采用植被指数和纹理组合对不同区域地表信息进行提取,并根据野外实测数据进行精度验证。结果表明,该方法能有效提高地物识别精度,有一定实用价值。     

基于协同Kriging插值和首尾分割法的PM2.5自然城市提取

PM2.5空气污染问题目前是社会关注热点以及学术研究重点。该文对PM2.5污染的自然城市提取进行了研究,结合PM2.5的站点监测数据和气溶胶遥感数据并采用协同Kriging插值实现了PM2.5数据空间化,然后采用首尾分割分类方法实现了PM2.5污染分布的分类和污染自然城市的提取。对中国大陆PM2.5自然城市的提取结果进行了分析和讨论。结果表明:采用适当的分割阈值,首尾分割分类方法可以有效进行PM2.5污染自然城市提取工作,有助于决策者合理划分PM2.5联合治理的区域范围。     

采用独立阈值的遥感影像变化检测方法

针对在多时相遥感影像变化检测中常规阈值确定方法无法获取小比例变化量区域准确变化阈值,并导致变化检测失败的问题,提出了采用独立阈值的遥感影像变化检测方法。通过多时相遥感影像多尺度分割获取像斑,采用变化向量分析法计算像斑差异度;从像斑差异度中自适应选择满足期望最大化算法和贝叶斯最小误差率理论获取准确阈值条件的训练样本;将训练样本导入独立阈值法确定变化阈值,利用变化阈值对像斑差异度进行二值分割获得影像变化的检测结果。实验结果表明,采用独立阈值的遥感影像变化检测方法能够获得更准确的变化阈值,在城郊变化检测中平均漏检率较全局阈值法和局部阈值法降低了9.6%和17.24%,在城区变化检测中平均正确率较全局阈值法和局部阈值法提高了51.27%和35.42%。     

内蒙古羊草草原返青期遥感识别方法研究

研究羊草返青期遥感识别方法对于模拟及预测内蒙古草原植被物候变化具有重要意义.为了有效识别内蒙古羊草草原的返青期,本研究基于250m分辨率的MODIS归一化差值植被指数(NDVI)时序数据,首先分别采用双高斯函数、多项式、S-G滤波3种拟合方法对原始NDVI时序数据进行重建,然后进一步分别采用最大斜率阈值法、动态阈值法及滑动平均法对重建的最优NDVI数据进行返青期识别,并利用33个样本点的返青期地面观测数据对遥感监测结果进行了地面验证.结果表明,"基于S-G滤波拟合的滑动平均法"是内蒙古羊草草原返青期的最佳遥感识别方法,可以此为基础开展内蒙古草原主要植被返青期的时空变化规律研究.     

三江源自然保护区植被覆盖度遥感估算

采用了基于重归一化植被指数的像元二分模型,并结合实测数据和相关辅助数据,对三江源自然保护区2007年的植被覆盖度进行了估算和精度验证.植被覆盖度实测值和遥感估算值之间的线性相关系数达到了0.9017,平均精度为81.52%.结果表明使用此方法进行大面积植被覆盖度的遥感估算是有效可行的.     

一种基于阈值与边缘检测的遥感图像分割方法

针对阈值分割法分割遥感图像目标区域不完整问题,提出了一种融合边缘信息的遥感图像目标分割方法。方法以阈值分割得到的图像为基础,同时融合边缘提取方法得到的目标边缘图像,然后采用区域生长的方法填充融合图像的孔洞,最后利用形态学滤波得到完整的目标区域。实验证明,本方法能够完整分割遥感图像目标区域,为后续的目标识别奠定了基础。     

基于最佳阈值分割的舰船目标检测方法

提出了一种基于最佳阈值分割的舰船目标检测方法,该方法通过构造分割阈值集合,并搜索特征约束条件下的最佳分割阈值进行目标分割,从而实现目标与背景区域的成功分离.使用该方法对不同卫星来源、不同分辨率的24 523幅光学遥感图像和516幅SAR图像进行了实验,对于1 155个目标图像的检测率高于95.0%,同时虚警率保持在较低水平,表明该方法对于遥感图像中的海上舰船目标检测效果较好、适应性强.     

一种改进的彩色城市倾斜航空影像植被提取方法

KSW熵自动阈值法是面向对象的不需要先验知识的单阈值分割方法,但是面对背景复杂的彩色城市倾斜航空影像,其分割效果有待进一步提高。提出一种改进KSW熵自动阈值法对彩色城市倾斜航空影像植被进行提取,即结合改进的归一化植被指数以及几何特征来进行城市倾斜航空影像的分割。实验证明,该方法能够很好地提取植被,且普适性好。与传统KSW熵自动阈值法相比较,分割效果令人满意。     

基于清晰度评价的自适应阈值图像分割法

阈值法是一种被广泛使用的图像分割方法.本文从图像中信息的变化情况出发,提出一种基于图像清晰度评价的新颖的自适应阈值分割方法.该方法采用清晰度评价函数作为阈值化后图像内灰度相似性变化的度量方法,通过反复迭代并结合皮尔逊相关性直至找到最佳的分割阈值.通过多组图像数据尤其低对比度图像,包括钢板表面轻微缺陷等图像进行了测试对比.结果表明:相比传统阈值分割方法及其改进算法,在低对比度图像的处理上,本文方法能够自适应地准确找到合理阈值,具有优异的图像分割性能.     

水下双目视觉系统中的目标分割和目标定位

针对典型灰度化和阈值方法用于水下目标分割时存在的目标分割不完整等问题,提出了基于灰度对比度增强的两步目标分割方法:第一步基于彩色矢量阈值进行目标粗分割;第二步分析局部对比度和区域内均匀性,动态确定不同通道的权值和反向处理,进而增强灰度对比度,完成目标精分割.针对典型标定、立体匹配和目标位置测量方法不适用于本研究环境的问题,提出了基于目标尺寸估计的目标定位方法,首先完成在线外参标定和目标圆心匹配,然后利用双目位置测量数据估计目标的尺寸,最后采用单目位置测量得到定位数据.结果表明:该分割方法能够准确分割目标,分割准确率和错分类比率均优于典型方法,定位方法能够得到目标三维位置数据,研制的双目视觉系统能够有效配合水下运载器-机械手系统完成自主作业任务.     

基于灰度迭代阈值的高分辨率影像分割研究

图像分割技术为遥感图像解译和分类的一种重要方法,目前主要应用在中分辨率影像中,由于高分辨率影像的信噪比低,直接进行图像分割,效果不佳．对2010年3月湖北省襄阳市高分辨率的快鸟影像,进行降噪处理及改进阈值策略来改善灰度迭代阈值法的图像分割效果．首先运用数学形态学的闭运算对影像进行降噪处理,然后采用灰度迭代阈值法和最大类问方差法的图像分割对影像进行分割对比研究．结果表明,灰度迭代阈值法在时间效率及影像分割效果方面优于最大类间方差法．     

植被指数空间数据库的建立及应用

借助GIS对图形(影像)、属性、时态数据存储、查询、分析以及管理的强大功能,对利用陕西省2003年全年的MODIS数据生成的不同时相的归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、差值\环境植被指数(DVI\EVI)等多种植被指数,及其对应的MOIDS影像和空间位置(地图)数据进行存储,将必要的植被指数分析方法和分析模型整合到该GIS空间数据库之中,达到数据、方法、模型在基于GIS植被指数空间数据库中的集成与统一,以实现基于时相和波谱信息MO-DIS、ETM影像数据的显示、查询、分析、管理等功能。实践证明,在GIS空间数据库中将时相、波谱和空间位置信息应用到遥感影像植被信息的提取中,从分析遥感影像的植被指数空间信息出发,能够较好地实现对植被指数信息的认识,为研究不同地区的植被分类、农作物长势监测及地表植被变化等方面提供分析依据。     

MODIS可见近红外波段定标与真实性检验

提高卫星遥感数据的质量,进而实现定量化应用,其基本前提和关键在于传感器的绝对辐射定标.为检验Terra卫星MODIS(Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer)传感器的星上定标系数的准确性和可靠性,2007-05在北京遥感综合实验场网内蒙二连浩特实验场,采用反射率基辐射定标方法对MODIS可见-近红外波段开展定标与真实性检验.结果表明,场地定标系数和MODIS的星上系数非常吻合,相对差异小于6%,证明场地反射率基辐射定标方法定标和MODIS星上定标得到的定标系数均准确、可信度高.     

基于数学形态学的遥感影像人工草地提取研究

以内蒙古自治区太仆寺旗为研究区,基于Landsat 8 OLI遥感影像,采用数学形态学方法构建了太仆寺旗人工草地提取模型.对内蒙古自治区太仆寺旗2013年8月23日的遥感影像进行了几何精校正、辐射定标、大气校正等预处理,并进行了归一化植被指数NDVI计算.在分析太仆寺旗人工草地几何特征的基础上,采用数学形态学方法对NDVI梯度图像进行了边缘检测,得到了边缘NDVI梯度图,并对其进行了二值化处理.基于圆环形结构元素构建了太仆寺旗人工草地提取模型,从NDVI梯度图的二值图像中提取了形状规则的圆形人工草地,并与太仆寺旗人工草地实际数目与面积进行了比较.结果表明,提取数目精度达到93.73%,提取面积精度达到92.16%,说明本文提出的基于遥感影像与数学形态学的人工草地提取模型,可有效地提取太仆寺旗的人工草地.     

Landsat 5 TM数据辐射定标

Landsat 5卫星自1984年3月1日发射以来已成功运转24a,在Landsat 5 TM的数据处理历史中,为提高辐射定标精度,美国地质调查局(USGS)分别在2003年5月和2007年4月对其辐射定标算法进行了两次更新,新算法采用基于查找表的定标算法,和Landsat 7 ETM 的定标算法相似。但是目前在遥感定量应用中对TM数据的辐射定标问题存在混乱状况,影响了定标精度。针对此状况,对Landsat 5 TM数据辐射定标问题进行了系统介绍,重点分析了定标算法变化情况,为正确进行Landsat 5 TM数据辐射定标提供参考。     

基于高斯混合模型的遥感影像云检测技术

【目的】高分辨率遥感影像云检测技术一直是遥感影像处理亟待解决的难题,尤其是边缘薄云和散云的检测。针对高分辨率遥感影像的成像特点,利用形态学运算、多边形简化技术,实现含云影像的准确提取。【方法】首先对影像进行高斯低通滤波平滑,取得一致均匀的明暗效果; 然后将影像分为多云、少云、无云3种情况,对多云影像采用Otsu阈值分割,对少云影像采用高斯混合模型进行阈值分割; 最后对云区进行形态学处理得到最终云区。【结果】高分辨遥感影像云检测方法目视效果较好,可有效提高云检测精度,该方法准确率为98.60%,查全率在90%左右,错误率约为2.58%,可以较为准确地检测出厚云、薄云、散云,同时还可有效地减少对房屋、道路、裸地的误判。【结论】基于Otsu阈值分割和高斯混合模型的高分辨率遥感影像云检测技术算法复杂度适中,计算量小,运算速度快,检测精度高,适用性广。     

一种新的图像模糊散度阈值化分割算法

为提高灰度图像分割的效果,提出了一种新的基于图像间模糊散度的阈值化算法及它在多阈值选择中的推广算法。算法采用模糊集合分别表达分割前后的图像,通过最小模糊散度准则实现图像分割中最优阈值的自动提取。算法针对图像阈值化分割的要求构造了一种新的模糊隶属度函数,克服了传统Ｓ－函数带宽对分割效果的影响。将其与多种经典的阈值化分割算法一起,对不同类型的测试图像进行分割比较的结果表明,新算法有很好的通用性和有效性。