基于知识库的遥感图像桥梁识别研究

利用桥梁的特征,实现高分辨率遥感图像中桥梁目标的识别方法。首先建立桥梁特征的知识库,在低层处理中运用链码边界跟踪与边界填充的方法提取出水域;在中层处理中使用Hough变换寻找桥梁线并提取其特征参数;最后在高层处理中对目标进行验证,并在整个过程中加入知识进行指导。该识别软件具有较高的识别准确率。     

二维截面轮廓特征重建方法

针对目前轮廓特征识别算法存在识别结果易受噪声数据干扰、需对每一图形轮廓测量数据进行矢量化等问题,对二维截面轮廓特征重建方法进行研究,提出采用分步方式进行截面轮廓拟合的方法.首先,用平均增量法将测量数据进行直线段分段,并用最小二乘法对分段数据进行拟合,再把拟合结果存入链表内;然后,对于直线段链表内的相邻3条直线段,若相邻2条线段形成的半径满足给定阈值,则进行直线段圆弧拟合处理;最后,搜索拟合的圆弧段,如果存在2个或2个以上的连续圆弧,则将其重构为B样条曲线,得到二维截面轮廓特征的重构图形.该方法能有效减少拟合特征单元的数目,提高拟合精度.     

基于等高线的车型轮廓提取方法研究

用于车型轮廓识别的汽车图片通常带有极复杂的背景噪音.在此,采用等高线方法提取车型轮廓并与传统图像处理方法(如:Canny算子.形态学算子)进行了比较,实验结果表明:等高线原理应用于复杂背景情况下车型轮廓的提取效果更为理想.解决了在单一背景下提取轮廓线的局限性问题.并用直线拟合车型轮廓曲线,根据不同的车型会有不同直线斜率和成角信息,提出了斜率之差算法,用于等高线轮廓的直线拟合.该算法为后续车型分类识别提供了非常有用和可靠的特征样本信息.     

主动搜索耦合图案匹配的PCB板基准点识别算法

为了解决当前PCB板基准点识别算法在基准点尺寸变化和存在污痕的情况下易产生较高的误识别率等问题,提出主动搜索耦合图案匹配的PCB基准点识别算法。首先,引入高斯中值滤波对图像进行平滑处理,采用阈值处理与形态学分割图像,通过搜索符合特征标准的基准点轮廓,设计主动搜索算子,完成对基准点的首轮识别。然后,通过基准点模板图像和Aforge.NET匹配函数,在图像中定位基准点目标,返回中心点坐标与匹配度,完成对基准点的精准识别。实验结果显示：与当前识别技术相比,本文算法具有更高的识别精度与抗干扰性。     

彩色遥感图像目标提取方法研究

目标提取是对遥感图像进行分析处理的一个重要内容。针对彩色遥感图像的特征,首先采用了传统的边缘检测方法,验证其存在的不足。进而运用模糊聚类分析的模糊C-均值算法,选择适当的正交彩色特征,实现了对图像中目标区域的有效分割与快速提取,为遥感图像识别与计算提供了可靠的基础。研究实例表明了算法的有效性。     

基于轮廓特征点的高精度识别目标方法

为了实现高成功率、高精度和快速识别跟踪目标,提出对基于轮廓特征点的目标精确识别方法。在识别过程中采用了轮廓提取和多边形拟合算法自动搜寻到图像中要识别和跟踪的目标,同时对目标物轮廓的多边形角点进行亚像素分辨率的定位,从而可以利用目标轮廓角点的精确定位来实现对多边形目标的识别与跟踪。试验结果以及特征点亚像素算法分辨率的分析表明,采用这种自动识别与跟踪目标的方法,其精度可以达到0．02像素。     

基于红外图像的桥梁目标自动识别方法

对桥梁的识别研究,在军事上和民用上都具有很重要的意义,国内外与此相关的研究比较多,取得了一定效果,但也存在适用范围不广,处理速度较慢等问题。本文基于红外图像的特性,运用迭代法选取阈值进行阈值分割,得到二值化图像;然后用形态学的方法粗略提取目标点;利用桥梁目标的直线特性,运用Radon变换在图像中提取直线并连接。本算法对水域上的红外图像中的桥梁识别具有通用性,方法直观简洁,计算速度快。     

高分辨率遥感图像中机场目标的并行快速提取

针对高分辨遥感图像机场目标检测存在漏检和误检,鲁棒性低,且处理多幅图片速度慢的特点,提出一种基于批量化并行处理模式的遥感图像机场目标提取方法。利用模糊增强方法对图像进行预处理,利用基于像素梯度和方差信息的模糊边缘检测算法对图像进行边缘检测,从中筛选出长直线,利用Hough变换提取其中平行的直线作为机场跑道特征。在得到的特征点中选取种子点进行区域生长,从而提取出完整的机场目标。利用MPI多进程并行处理的编程方法来实现对多幅图片中机场目标的批量化并行快速提取。实验结果表明该算法具有很好的鲁棒性,能准确地检测并提取出完整的机场目标,能够大幅度提高程序处理多幅图片的速度。     

利用Beamlet变换算法提取遥感图像直线

遥感图像处理中,直线特征是一种极为重要的特征,能够提供重要的视觉感知线索。本文利用一种Beamlet变换算法来提取遥感图像中的直线特征,通过对遥感图像按二进、递归进行划分,利用灰度信息,积分计算每一小块图像中的Beamlets,结合梯度信息,通过广义似然比检验GLRT（Generalized Likelihood Ratio Testing）来检测判断符合条件假设的Beamlets,重建目标直线。此算法可以克服图像中的干扰及噪声,适应复杂、低信噪比遥感图像环境,准确地定位出直线。实验结果表明,这种算法具有较好的性能,可以应用到实际的遥感图像处理中,具有实用价值。     

基于面向对象方法的遥感影像桥梁提取

面向对象的分析方法是一种有效的高分辨率遥感影像处理技术,提出一种基于图像对象的水上桥梁识别方法。首先采用区域生长方法对影像进行分割,以分割后产生的图像对象为基本处理单元进行分类,提取出水体类别。然后在分析桥梁目标特征的基础上,利用图像对象的形状特征,以及桥梁和水体的上下文关系特征,提取影像中的桥梁目标。最后以实验验证了所提出方法的有效性。     

基于对象关系特征的高分辨率光学卫星影像水上桥梁目标识别方法

利用卫星遥感技术对大中型桥梁进行识别定位,在民用上和军事上都具有很重要的意义。本研究提出了一套利用基元对象关系特征提取高分辨率卫星影像中水上桥梁的技术方法。首先利用多尺度分割算法对高分辨率卫星影像进行分割,利用水体指数或GLCM同质性纹理特征区分河水和陆地;其次,利用对象形状特征和相邻的关系特征提取桥梁潜在区;将河流片段和桥梁潜在区专题二值化,利用数学形态学算子实现河流水面的连续化;最后利用叠加分析的方法获得最终的桥梁目标。本方法充分利用了桥梁与河流相邻和相交的空间关系特征,利用QuickBird和IKONOS高分辨率卫星影像进行实验,证明所提出的方法可以高精度的实现大中型水上桥梁的识别定位。     

全色遥感图像中城区的快速模糊分割算法

提出一种全色遥感图像中城区的快速模糊分割算法。该算法基于模糊集理论,根据贝叶斯准则建立相应的隶属函数,并分析选取城区在全色图像中有效的特征,逐步实现城区的分割。实验以SPOT-5全色图像为例,并对模糊训练的可靠性进行分析,最后与区域增长法和多尺度几何信息分割算法进行比较。实验表明,该算法简单准确快速,能够为一些重要的应用提供有效支持。     

Extraction of bridges over water from IKONOS panchromatic data

Compared to remote sensing images of medium or low spatial resolution, high‐resolution remote sensing images can provide observation data containing more detailed information for georesearch. Accordingly, an important issue for current computer and geoscience experts is to develop useful methods or technology to extract information from these high‐resolution satellite images. As part of a series of research into object extraction, this paper focuses mainly on the extraction of bridges over water from high‐resolution panchromatic satellite images. Since bridges over water are obviously adjacent to water in remote sensing images, this paper proposes a practical knowledge‐based bridge extraction method for remote sensing images of high spatial resolution. The steps involved are: water extraction based on Gauss Markov Random Field (GMRF)‐Support Vector Machine (SVM) classification methods which use a SVM to classify the image based on textural features expressed by a GMRF; image thinning and removal of fragmented lines; main trunk detection by width; vectorization; and feature expression. Finally, tests are described for two pieces of panchromatic IKONOS satellite images with a 1 m resolution. The experimental results show that the proposed method is suitable for images with a single‐peak histogram (contrast between water and land is sharp) or a multi‐peak histogram (greyscale value of water is close to that of land).     

利用遗传算法实现不同遥感影像的河道信息自动提取

凌汛遥感监测需要获取发生凌汛河段的整体信息,然而单幅遥感影像很难覆盖发生凌汛的所有河段,多幅遥感影像之间又存在着不同的尺度缩放和变形,其上的河道信息无法直接拼接使用.为了获得整条河流的凌汛信息,必须进行河道信息的自动提取和拼接.首先从理论上分析了不同尺度遥感图像上河道的特征,建立了不同尺度遥感影像上河道对应点之间的数学变换模型,然后利用遗传算法对变换参数进行优化求解,实现了不同尺度河道信息的最小化偏差拼接.从处理的结果看,该算法具有较强的稳定性,收敛速度较快.该算法还可以用于不同尺度遥感影像上其他地理特征的拼接与整合.     

Remote sensing monitoring of ocean colour in Pearl River estuary

The study attempts to provide additional understanding of the long-term evolution of water quality in the Pearl River estuary and Hong Kong coastal areas by monitoring the ocean colour from remote sensing images. The extensively inter-connected river network of Pearl River estuary has a large catchment area and its environmental deterioration due to rapid economic growth is significant. The data received by Landsat satellites, over a time period of more than 20 years, were used to evaluate the evolution of water clarity. The study shows the historical varying of sea colour in these areas and image processing methods for extracting the ocean colour features of Landsat images are suggested. The algorithm of 'Gradient Transition' was used to calibrate the result images and the comparing method was used to process and analyse remote sensing images of Case 2 water.     

Combining fuzzy theory and a genetic algorithm for satellite image edge detection

Edge detection of an image by remote sensing is an important tool for the detection of oil spilled on sea. There are many algorithms for edge detection by image processing. Each algorithm has its own advantages and disadvantages for different images. In this paper, the author makes some improvements to the Pal–King fuzzy edge detection algorithm and proposes an algorithm combining improved fuzzy theory and a genetic algorithm for the detection of oil spilled on the sea by remote sensing. The Pal–King fuzzy detection algorithm has a good capability for the detection of fuzzy and thin edges. However the complex and large calculation and the fixed threshold value do not suit some kinds of image processing. The algorithm presented in this paper is composed of two parts: an improved fuzzy enhancement algorithm, which simplifies the complex G and G ^?1 calculation in the Pal–King algorithm; a genetic algorithm with which we are able to obtain the threshold value precisely and quickly for image processing. Finally the paper gives the results of image processing using the algorithm mentioned above and the Pal–King algorithm. Through comparison, we can conclude that the processing results obtained using the algorithm suggested in this paper are more legible than by the Pal–King algorithm.     

基于GDAL的遥感图像变化检测技术

由于GDAL（Geospatial Data Abstraction Library）具有快速读取多种格式的遥感图像且能有效解析空间元数据等特点,利用它开发遥感图像处理算法具有明显的优势。结合GDAL及相应算法,开发了一套复杂地形山区植被遥感变化检测的技术,其中包括利用阴影消除植被指数（Shadow Elimination Vegetation Index,SEVI）反演植被长势;利用图像差值法及最大类间方差法（OTSU）来提取植被长势明显变化点位;利用[K]均值聚类自动分割识别变化区域。将该方法用于武夷山自然保护区和闽江源自然保护区2016-2017年Landsat8 OLI遥感图像的植被长势变化检测,结果表明,这套遥感图像变化检测技术切实可行,能够有效识别遥感图像变化区域,并在复杂地形山区的植被长势监测中具有良好的应用价值。     

基于有监督模糊C-均值算法的混合像元分解

遥感影像中普遍存在混合像元,混合像元的分解是遥感图像处理的一大难点,同时也是人们研究的热点。使用有监督的模糊C-均值算法对遥感影像的混合像元进行分解。在传统的模糊C-均值算法的基础上结合先验知识引入优化初始聚类中心的方法,结合通过降采样产生的模拟数据、ETM遥感影像和MODIS遥感影像对算法性能进行了实验。结果表明,算法适用于多光谱遥感图像的混合像元分解,是一种简易可行的方法。     

基于国产GF-1遥感影像的面向对象桥梁提取方法研究

以国产“高分一号”2m/8m高空间分辨率遥感图像为数据源,使用基于规则的面向对象的方法实现了对高分辨率影像中桥梁目标的精确提取。首先,经过多尺度分割实验并结合下垫面特征选择最优分割尺度;其次,利用水体指数、阈值函数等方法建立规则集,逐步获取水体和桥梁潜在区的矢量文件;最后,通过二值化、数学形态学处理、叠加分析等方法成功提取桥梁目标。实验结果表明,该方法可以准确、高效地提取出桥梁信息,总体精度在90%以上,Kappa系数在85%以上,在高分辨率遥感影像高精度提取桥梁的实践中具有广泛的适用性,该研究成果或对国产高分影像处理系统的研究与应用提供了一定的科学参考。     

多云协同架构下的遥感图像安全外包降噪方案

由于传输介质的干扰,遥感图像会被噪声污染,影响图像的处理和应用。遥感图像包含丰富的信息,致使普通计算机无法独立完成降噪任务,而云平台往往是不可信任甚至是恶意的,因此传统的图像降噪方案无法直接应用到云平台上。为保障遥感图像的可用性与安全性,提出一种基于多云协同的遥感图像安全外包降噪方案,既能实现灾备,又能实现分布式降噪,减少每个云平台的计算负担。利用[(k,n)]门限秘密共享方案将遥感图像共享给多个云服务器,云服务器根据改进的非局部均值降噪算法在密文域中完成图像降噪。