基于Bayer滤镜的彩色图像复原方法

通过对非自适应的双线性插值法、平滑色调转换插值法、边缘检测插值法、基于模式识别的插值法等几种复杂的保边缘效果更好的插值算法进行应用比较和实验分析,建立了基于模式识别的自适应插值方法的图像边缘样本模型,该方法在匹配图像边缘的基础上进行自适应的插值,取得了最好的复原效果,从而证明了其在空间科学实验应用中的有效性.     

纹理合成技术在遥感影像缺失信息恢复中的应用

纹理合成技术是目前计算机图形图像领域研究的一个热点,特别是基于样本的纹理合成,可以根据用户给定的纹理样本,生成具有相同视觉效果的大面积纹理图像,在图像缺失信息修复、目标物去除等方面具有很大的应用价值。本文采用基于马尔可夫随机场原理的样本纹理合成方法,对遥感影像上可能出现的遮挡区域进行恢复弥补,并针对遥感影像的特点,引入相应的GIS辅助数据,提高算法处理的可靠性和视觉质量。通过实验表明,该方法取得了较好的恢复效果,在遥感应用中具有一定的实用价值。     

基于变分方法的遥感图像去噪研究

在分析自适应保真项模型和自适应全变分(ATV)模型基础上,通过实验比较了变分方法模型的优缺点;将ATV模型与保持纹理的自适应保真项模型相结合,得出了相应的梯度下降流,实验结果表明:该方法应用于遥感图像能在有效抑制噪声的同时保持纹理细节,获得较好的视觉效果;最后讨论了偏微分方程应用于遥感图像去噪的进一步研究工作。     

基于孪生网络的航天器部件追踪

为了满足空间任务实施过程中对航天器部件的精细定位需求,针对相同类别部件易出现的混淆问题,本文提出了一种基于孪生网络结构的航天器部件追踪算法.首先通过神经网络模型将航天器部件追踪问题描述为基于数据驱动的航天器部件相似性度量问题,以改进AlexNet网络结构为孪生单元设计本文所用孪生网络模型.其次,使用公开大型数据集GOT-10k训练孪生网络,以随机梯度下降作为网络优化方法,提升网络表征能力.最后针对航天器同类部件外观相似造成的定位混淆问题,提出一种结合运动时序特征的追踪策略,提高了追踪精度.以ESA公开的航天器视频数据作为测试数据,验证所提出算法性能,实验结果表明:本文所提出算法在未使用航天器相关数据训练的条件下,在舱体与太阳能帆板追踪结果交并比达到57.2％与73.1％,速度达到38 FPS,基本满足航天器部件追踪稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等要求.     

基于天宫二号多光谱数据的青藏高原冻湖自动提取

高原湖泊在反映全球气候变化背景下区域自然环境变迁方面具有重要意义。以新型国产遥感数据源天宫二号多光谱数据为基础采用面向对象方法，结合水体指数和高程信息，提出一种面向冻湖的自动提取算法。该算法充分考虑了不同形态的水体特性，可以同时提取结冰和未结冰的湖泊，并能够排除冰川、河流的影响。针对选定的7个典型区域，采用自动提取算法进行湖泊提取试验，并进行精度验证。湖泊提取整体精度达99.10%，F-score为0.982。结果表明:天宫二号多光谱数据在高原湖泊提取方面具有较强应用潜力，该数据作为一种有效的数据源，可推广用于青藏高原地区湖泊提取与变化研究，为研究区域气候变化提供数据支持。     

空时编码系统中的分区化多用户接收机

提出了一种空时编码系统中的分区化多用户接收机，本文中的分区化技术将决策反馈技术引入ESPRIT方法以进行期望信号的波达方向的估计并据此得到波束形成器对天线阵列的接收信号作预处理，然后再进行进一步的空时多用户检测。本文的分区化算法的最大特点是具有完整性和自适应性，能更有效地达到了降低系统运行成本和提高系统性能的目的。仿真结果验证了其有效性和正确性。     

长时序高光谱图像清晰度影响因素分析

目的 清晰度是评价对地观测成像仪影像数据质量的典型指标之一,可以反映成像仪对地物边缘变化的敏锐程度。已有的对地观测成像仪在轨测试及图像质量评价方法研究中,往往关注遥感影像清晰度是否达标,或监测其变化趋势,未对清晰度变化影响因素进行深入探讨。针对这一问题,本文主要对长时间序列的成像仪成像清晰度的变化以及影响因素进行探讨。方法 以天宫一号高光谱成像仪短波红外谱段0级数据作为研究对象,首先利用改进的基于边缘检测的清晰度算法计算出影像的清晰度,其次将各影像数据对应的成像仪工程参数进行筛选,然后利用Apriori算法对长时间序列高光谱影像的清晰度与成像时刻的工程参数进行关联规则挖掘,利用最小支持度阈值和最小置信度阈值筛选出强关联规则,并附加提升度和余弦对强关联规则进行验证,最后结合3维散点图对影响清晰度的主要因素进行定量分析。结果 经大量测试数据表明,天宫一号高光谱成像仪短波红外谱段影像清晰度较好,影响清晰度的主要因素有太阳高度角、拍摄积分时间以及平台稳定性(包括俯仰角、偏航角和滚动角的稳定性)。太阳高度角与图像清晰度呈正相关关系,即当太阳高度角大于65°时,影像清晰度较高,当太阳高度角小于30°时,影像清晰度较低;平台稳定性与图像清晰度呈正相关关系,即当太阳高度角大于30°且小于65°时,平台稳定性高倾向于得到清晰度较高的图像,平台稳定性低倾向于得到清晰度较低的图像;拍摄积分时间与图像清晰度呈负相关关系。结论 基于关联规则挖掘的长时序高光谱图像清晰度影响因素分析方法是一种有效的分析方法,可以挖掘出与影像清晰度强关联的工程参数。后续可扩大工程参数范围,利用此分析方法进一步研究遥感图像其他指标与工程参数的关联关系。     

基于网格的遥感图像快速处理

海量遥感图像快速处理是遥感图像处理与分析的重要任务之一，它既是数据密集型，也是计算密集型的工作。针对海量遥感图像的快速处理问题，构建了基于网格计算的图像处理网格平台，开发了针对遥感图像处理的网格计算中间件，用于遥感图像的清晰化处理。应用结果表明，海量遥感图像处理计算效率得到大幅度提高，取得了满意的结果。     

基于最优插值的单帧图像分辨率的改善

在实际的成像系统中，每一个传感器系统有唯一的系统响应，对应的是获取设备的点扩展函数(PSF)，可以被看作是预知的采样核，但这样的采样过程并不满足Whittaker-Shannon采样定理的要求，在这种情况下，靠准确的插值重建来改善图像分辨率是不可能的。与利用多帧图像的互补信息进行插值不同，该文在最小平方误差意义下提出了对应于成像物理意义下的最优化的单帧图像插值方法，通过对图像进行新的重采样，改善了图像的分辨率。实验结果表明该方法获得了较好的改善效果。     

基于灵敏度分析的动态指标选取方法

在传统的方法中,采用静态的评价指标来评估动态发展的事物,显然是不合时宜的。为了对动态发展的事物进行客观的评价,该文提出了一种基于灵敏度分析的动态指标选取方法。该方法应用评价指标对评价结果影响程度的大小来进行评价指标的取舍,有力地避免了人为主观因素对评价指标体系建立的影响。该方法具有以下两个优点：指标的动态选取和指标的客观选取。该文以坦克陆上机动性能评估指标体系的建立为例,就如何进行评估中指标及其数量的选取这一问题,详细介绍了这种方法的具体应用。不难看出,只要评价方法正确,应用这种“基于灵敏度分析的动态指标选取”方法。建立一套动态的、客观的评价指标体系完全是正确的、可行的。