高分辨率遥感图像阴影检测算法研究
发布时间：2021-08-31 16:39
高分辨率遥感影像中含有丰富的地物光谱信息,在变化检测、地物分类、环境监测等方面有着广泛的应用。高分辨率卫星图像开创了遥感领域的新时代,随着图像分辨率的提高,阴影普遍存在于图像中,通常由高架物体（如建筑物,桥梁等）造成,特别是在城市地区,严重影响了遥感图像的地物识别、特征提取和图像分类。另一方面,阴影也有其有利的一面,例如,可通过阴影的几何形状、角度、阴影块大小推测出被投射物体的形状、光源强度和位置信息。因此,阴影检测领域的研究对遥感图像的后续处理显得尤为重要。目前,众多学者致力于提高遥感图像阴影检测的检测精度,存在的主要问题是,由于遥感图像地物类型丰富,存在很多与阴影区域光谱特点相似的地物,在检测时难以区分,以及存在亮度较高的阴影在检测时易被漏检的问题。针对上述研究现状,本文主要研究内容如下:第一,针对非匀质阴影区域和亮阴影区域的漏检问题,提出了一种结合模糊聚类和色彩空间的阴影检测算法,该算法采用FLICM聚类算法,可结合邻域的灰度信息进行无调参聚类,有效利用空间亮度信息,并结合HSV和RGB两个色彩空间的特征通道的优势,最终检出阴影区域,检测结果显示,该算法可有效改善非匀质阴影区域的...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２高分对地观测系统??Ｆｉｇ．?１?＾Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｈｉｇｈ?－?ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｅａｒｔｈ?ｓｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??
?ｊ??综合应用??图１．２高分对地观测系统??Ｆｉｇ．?１?＾Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｈｉｇｈ?－?ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｅａｒｔｈ?ｓｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??由于地球大气和水等环境组成复杂，在使用遥感设备记录地表物体的光谱、??空间结构等信息时会引入一系列的误差，如几何错误，以及大气效应和地形效应??的影响，会对由远程传感的数据引起一定的误差［６］。这样的错误会降低记录远程??传感器数据的质量，而后对其他遥感领域研究的准确性产生影响，如变化检测和??土地覆盖测绘。因此，遥感图像的预处理操作是在分析数据前相当必要和关键的??一步，以纠正错误或尽量减少这些错误的影响。阴影是遥感图像中存在的一种最??普遍的误差［７￣１Ｇ］，阴影是物体完全或部分遮挡光源而形成的。??阴影根据所在位置的不同可分为两种：自我阴影和投射阴影。投射阴影是光??源照射物体而光照源被遮挡
＿ｆ－Ｓｊ—??（＾２，Ｊ－Ｉ）?｛ｔ￥２，ｊ＋２）??＇ｒＸ??图２．３三次卷积插值法原理示意图??Ｆｉｇ２．３?Ｔｈｅ?ｃｕｂｉｃ?ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ?ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ??后面两种方法的复杂度和计算量均大于第一种，但对图像几何结构的保护效??果更好。??（３）图像融合??图像融合技术的存在多源遥感数据，单一传感器所探测的单一类型图像己经??越来越无法满足现今遥感领域的研宄应用需求了，来源于各种遥感传感器分别获??得的遥感影像，它们之间的成像原理各不相同，每种图像都有自己的特点。例如：??可见光传感器获得清晰地物场景的可见光图像，对于地物目标的监测和绘图有着??重要的作用；红外传感器可以在夜间利用红外辐射差进行探测地物目标，获得红??外图像；多光谱传感器可获得地面多个光谱波段同时成像的多光谱图像，能增加??地物目标的信息含量；全色传感器能获得清晰的数据
【参考文献】：
期刊论文
[1]结合多种特征的高分辨率遥感影像阴影检测[J]. 张先鹏,陈帆,和红杰. 自动化学报. 2016(02)
[2]高光谱遥感技术在国家环保领域中的应用[J]. 赵少华,张峰,王桥,姚云军,王中挺,游代安. 光谱学与光谱分析. 2013(12)
[3]量子衍生图像分解和边缘检测[J]. 谢可夫,许悟生. 计算机应用. 2013(04)
[4]基于PCA与HIS模型的高分辨率遥感影像阴影检测研究[J]. 刘辉,谢天文. 遥感技术与应用. 2013(01)
[5]遥感地质勘查技术与应用研究[J]. 王润生,熊盛青,聂洪峰,梁树能,齐泽荣,杨金中,闫柏琨,赵福岳,范景辉,童立强,林键,甘甫平,陈微,杨苏明,张瑞江,葛大庆,张晓坤,张振华,王品清,郭小方,李丽. 地质学报. 2011(11)
[6]彩色遥感影像阴影颜色特性分析[J]. 柳稼航,杨建峰,方涛. 光子学报. 2009(02)
[7]一种基于灰度直方图的遥感影像阴影自动检测方法[J]. 于东方,殷建平,张国敏. 计算机工程与科学. 2008(12)
[8]基于分层抽样的中国水稻种植面积遥感调查方法研究[J]. 焦险峰,杨邦杰,裴志远. 农业工程学报. 2006(05)
[9]基于阴影搜索法的飞机目标遥感图像分割研究[J]. 杨桄,张柏,王宗明,刘岩鹤. 地理与地理信息科学. 2006(01)
[10]利用改进的归一化差异水体指数（MNDWI）提取水体信息的研究[J]. 徐涵秋. 遥感学报. 2005(05)
硕士论文
[1]资源三号遥感影像阴影检测与补偿系统研究与开发[D]. 杨兴旺.兰州交通大学 2015
[2]航空遥感影像的阴影处理方法研究[D]. 李婷.西安电子科技大学 2014
[3]遥感影像的阴影检测算法研究[D]. 田原.西安电子科技大学 2013
[4]遥感影像的阴影检测与补偿方法研究[D]. 王蜜蜂.西安电子科技大学 2011
[5]基于色彩空间变换的遥感影像阴影检测与去除技术[D]. 鞠何其.上海交通大学 2009
[6]基于阴影的遥感图像中建筑物自动提取方法研究[D]. 于东方.国防科学技术大学 2008
[7]高空间分辨率遥感影像阴影处理方法研究[D]. 王卫国.西安科技大学 2008
本文编号：3375241
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２高分对地观测系统??Ｆｉｇ．?１?＾Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｈｉｇｈ?－?ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｅａｒｔｈ?ｓｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??
?ｊ??综合应用??图１．２高分对地观测系统??Ｆｉｇ．?１?＾Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｈｉｇｈ?－?ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｅａｒｔｈ?ｓｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??由于地球大气和水等环境组成复杂，在使用遥感设备记录地表物体的光谱、??空间结构等信息时会引入一系列的误差，如几何错误，以及大气效应和地形效应??的影响，会对由远程传感的数据引起一定的误差［６］。这样的错误会降低记录远程??传感器数据的质量，而后对其他遥感领域研究的准确性产生影响，如变化检测和??土地覆盖测绘。因此，遥感图像的预处理操作是在分析数据前相当必要和关键的??一步，以纠正错误或尽量减少这些错误的影响。阴影是遥感图像中存在的一种最??普遍的误差［７￣１Ｇ］，阴影是物体完全或部分遮挡光源而形成的。??阴影根据所在位置的不同可分为两种：自我阴影和投射阴影。投射阴影是光??源照射物体而光照源被遮挡
＿ｆ－Ｓｊ—??（＾２，Ｊ－Ｉ）?｛ｔ￥２，ｊ＋２）??＇ｒＸ??图２．３三次卷积插值法原理示意图??Ｆｉｇ２．３?Ｔｈｅ?ｃｕｂｉｃ?ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ?ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ??后面两种方法的复杂度和计算量均大于第一种，但对图像几何结构的保护效??果更好。??（３）图像融合??图像融合技术的存在多源遥感数据，单一传感器所探测的单一类型图像己经??越来越无法满足现今遥感领域的研宄应用需求了，来源于各种遥感传感器分别获??得的遥感影像，它们之间的成像原理各不相同，每种图像都有自己的特点。例如：??可见光传感器获得清晰地物场景的可见光图像，对于地物目标的监测和绘图有着??重要的作用；红外传感器可以在夜间利用红外辐射差进行探测地物目标，获得红??外图像；多光谱传感器可获得地面多个光谱波段同时成像的多光谱图像，能增加??地物目标的信息含量；全色传感器能获得清晰的数据
【参考文献】：
期刊论文
[1]结合多种特征的高分辨率遥感影像阴影检测[J]. 张先鹏,陈帆,和红杰. 自动化学报. 2016(02)
[2]高光谱遥感技术在国家环保领域中的应用[J]. 赵少华,张峰,王桥,姚云军,王中挺,游代安. 光谱学与光谱分析. 2013(12)
[3]量子衍生图像分解和边缘检测[J]. 谢可夫,许悟生. 计算机应用. 2013(04)
[4]基于PCA与HIS模型的高分辨率遥感影像阴影检测研究[J]. 刘辉,谢天文. 遥感技术与应用. 2013(01)
[5]遥感地质勘查技术与应用研究[J]. 王润生,熊盛青,聂洪峰,梁树能,齐泽荣,杨金中,闫柏琨,赵福岳,范景辉,童立强,林键,甘甫平,陈微,杨苏明,张瑞江,葛大庆,张晓坤,张振华,王品清,郭小方,李丽. 地质学报. 2011(11)
[6]彩色遥感影像阴影颜色特性分析[J]. 柳稼航,杨建峰,方涛. 光子学报. 2009(02)
[7]一种基于灰度直方图的遥感影像阴影自动检测方法[J]. 于东方,殷建平,张国敏. 计算机工程与科学. 2008(12)
[8]基于分层抽样的中国水稻种植面积遥感调查方法研究[J]. 焦险峰,杨邦杰,裴志远. 农业工程学报. 2006(05)
[9]基于阴影搜索法的飞机目标遥感图像分割研究[J]. 杨桄,张柏,王宗明,刘岩鹤. 地理与地理信息科学. 2006(01)
[10]利用改进的归一化差异水体指数（MNDWI）提取水体信息的研究[J]. 徐涵秋. 遥感学报. 2005(05)
硕士论文
[1]资源三号遥感影像阴影检测与补偿系统研究与开发[D]. 杨兴旺.兰州交通大学 2015
[2]航空遥感影像的阴影处理方法研究[D]. 李婷.西安电子科技大学 2014
[3]遥感影像的阴影检测算法研究[D]. 田原.西安电子科技大学 2013
[4]遥感影像的阴影检测与补偿方法研究[D]. 王蜜蜂.西安电子科技大学 2011
[5]基于色彩空间变换的遥感影像阴影检测与去除技术[D]. 鞠何其.上海交通大学 2009
[6]基于阴影的遥感图像中建筑物自动提取方法研究[D]. 于东方.国防科学技术大学 2008
[7]高空间分辨率遥感影像阴影处理方法研究[D]. 王卫国.西安科技大学 2008
本文编号：3375241
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