利用多光谱和全色遥感影像实现耕地信息有效提取的改进方法研究
发布时间：2021-11-06 07:36
耕地资源是社会经济稳定发展的基础,当代遥感图像处理技术可实现耕地资源的精益化管理。本文利用含有耕地信息的多源遥感影像数据,通过对影像融合算法和分割方法的研究、改进及对比分析,实现了影像中耕地信息的有效提取。采用小波变换结合IHS变换的融合算法,将多光谱图像Ⅰ分量和全色图像用“bior3.7”小波基进行2层分解重构,充分发挥两种算法的技术优势,实验结果和评价指标表明,融合图像具有较好的空间分辨率和耕地光谱信息,在平均梯度、峰值信噪比等5项指标中优于IHS变换法、PCA变换法、Gram-Schmidt变换法等融合结果。以耕地在红波段的光谱特征（均值503.83、标准差26.48、特征值1901.71）和NDVI指数（0.05092～0.07791）等为参考指标,结合对象属性对ENVI软件中基于分水岭算法的Extract Segment模块分割方法进行组合优化,实验结果表明,该方法不仅规避了 Extract Segment模块最优分割合并阈值难选取的缺陷,还有效解决了“过分割”问题,将同类地物合理合并,异类地物准确剔除,初步提取出实验图中耕地区域面积为2.09KM2和1.29KM2。小波变换...
【文章来源】：宁夏大学宁夏回族自治区 211工程院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１论文技术路线图??１．３．?３论文结构安排??
本文侧重于研宂耕地信息提取过程中遥感图像融合与分割方法的改进，原图像为资源三??号卫星在同一时刻获取的多光谱影像和全色影像，从这组影像数据上裁剪２组含耕地信息的??区域（５１２ｘ５１２）作为实验图组，见图２．１。??＾?／?Ｔ／??ｆ?／?Ｌ??（ａ）多光谱图像１?（ｂ）全色图像１??－６－??
变换法的局限性是只能对多光谱图像的三个波段进行融合，则其它波段光谱丢失，这也是导??致颜色失真的原因［３４］。??ＩＨＳ变换的融合过程见图２．２：??全色遥感图像｜?｜多光谨遥感图像??１??重采样??１??ＩＨＳ正变换??Ｉ?＇＂＂＂?１?ｉ??亮度分置Ｉ?｜饱和度分量Ｓ?｜色调分??ｒ－Ｌｚｒｐ??直方图匹配１??＇?？?ＩＨＳ逆变换??触合后图像??图２．２?ＩＨＳ变换法图像融合过程??ＩＨＳ正变换公式见（２－２），?ＩＨＳ逆变换公式见（２－３），式中，／是变换后新的亮度分量，??ｈ、Ｆ２是中间变量，／？、（７、忍为融合前图像的像素灰度值，／？＿，是融合后图像??的像素灰度值。??１?１?１??「Ｉ?＂Ｉ?５?３?３「Ｒ］??ｖ，?＝?＇７６?＇７６?Ｖ？?＾??ｗ?ｉ?１?０?Ｗ??Ｈ?＝?ｔａｎ－，｜＾｜?（２－２）??ｌＶ２ｊ??Ｓ?＝?－／ｖｆＴｖｆ??１?＿丄丄－??＊Ｒ?＂１?Ｖ６?Ｖ６?［Ｉ?＊??ｎｅｗ?＾?ｎｅｗ??卜＝１?Ｈ?Ｖ｜?（２－３）??Ｂｎ？ｖ?Ｊ?２?ＬＶ２??１?了６?Ｖ??（２）主成分变换融合算法??主成分分析（Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ?Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?Ａｎａｌｙｓｉｓ．简称ＰＣＡ）是将具有多特征的问题化为较??少的彼此互不相关的新特征的问题，简单地说就是对原多个特征进行线性组合产生新特征??［３＼也简称为ＰＣＡ变换。该算法多用于不同类型传感器数据融合或同一传感器多时相数据??的动态分析，也可用于特征图像与地面调查数据的融合，它可实现多于三个波段的多光谱图??像融合
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于最小二乘拟合模型和PCA变换的影像融合[J]. 姜咏耀,宋经纬,卢昊. 测绘信息与工程. 2011(06)
[2]图像融合算法的分析与比较[J]. 汪华琴. 信息与电脑(理论版). 2010(04)
[3]一种改进的标记分水岭遥感图像分割方法[J]. 蒋璐璐,王适,王宝成,李慧敏. 计算机技术与发展. 2010(01)
[4]像素级遥感图像融合方法研究[J]. 陈超,江涛,岳远平,徐修浩. 国土资源信息化. 2008(05)
[5]最优小波基的选取原则[J]. 魏宝琴,李白萍. 甘肃科技. 2007(10)
[6]遥感图像分类方法综述[J]. 王一达,沈熙玲,谢炯. 遥感信息. 2006(05)
[7]一种顾及上下文的遥感影像模糊聚类[J]. 张路,廖明生. 遥感学报. 2006(01)
[8]高分辨率遥感影像信息提取与目标识别技术研究[J]. 明冬萍,骆剑承,沈占锋,汪闽,盛昊. 测绘科学. 2005(03)
[9]数字影象几何纠正的理论研究[J]. 王崇倡,计会凤,武文波. 矿山测量. 2004(02)
[10]基于双正交小波的多分辨率遥感图像数据融合[J]. 王文君,陈思锦,秦其明,付炜. 现代电子技术. 2004(05)
硕士论文
[1]基于小波变换的数字图像融合研究[D]. 徐进伟.成都理工大学 2012
[2]基于小波变换的图像融合技术研究[D]. 闫胜武.兰州大学 2012
[3]形态学分水岭和Fisher线性判别的图像分割算法研究[D]. 黄娜.燕山大学 2009
[4]多源遥感图像融合算法的研究与应用[D]. 宋丽玲.安徽理工大学 2009
本文编号：3479450
【文章来源】：宁夏大学宁夏回族自治区 211工程院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１论文技术路线图??１．３．?３论文结构安排??
本文侧重于研宂耕地信息提取过程中遥感图像融合与分割方法的改进，原图像为资源三??号卫星在同一时刻获取的多光谱影像和全色影像，从这组影像数据上裁剪２组含耕地信息的??区域（５１２ｘ５１２）作为实验图组，见图２．１。??＾?／?Ｔ／??ｆ?／?Ｌ??（ａ）多光谱图像１?（ｂ）全色图像１??－６－??
变换法的局限性是只能对多光谱图像的三个波段进行融合，则其它波段光谱丢失，这也是导??致颜色失真的原因［３４］。??ＩＨＳ变换的融合过程见图２．２：??全色遥感图像｜?｜多光谨遥感图像??１??重采样??１??ＩＨＳ正变换??Ｉ?＇＂＂＂?１?ｉ??亮度分置Ｉ?｜饱和度分量Ｓ?｜色调分??ｒ－Ｌｚｒｐ??直方图匹配１??＇?？?ＩＨＳ逆变换??触合后图像??图２．２?ＩＨＳ变换法图像融合过程??ＩＨＳ正变换公式见（２－２），?ＩＨＳ逆变换公式见（２－３），式中，／是变换后新的亮度分量，??ｈ、Ｆ２是中间变量，／？、（７、忍为融合前图像的像素灰度值，／？＿，是融合后图像??的像素灰度值。??１?１?１??「Ｉ?＂Ｉ?５?３?３「Ｒ］??ｖ，?＝?＇７６?＇７６?Ｖ？?＾??ｗ?ｉ?１?０?Ｗ??Ｈ?＝?ｔａｎ－，｜＾｜?（２－２）??ｌＶ２ｊ??Ｓ?＝?－／ｖｆＴｖｆ??１?＿丄丄－??＊Ｒ?＂１?Ｖ６?Ｖ６?［Ｉ?＊??ｎｅｗ?＾?ｎｅｗ??卜＝１?Ｈ?Ｖ｜?（２－３）??Ｂｎ？ｖ?Ｊ?２?ＬＶ２??１?了６?Ｖ??（２）主成分变换融合算法??主成分分析（Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ?Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?Ａｎａｌｙｓｉｓ．简称ＰＣＡ）是将具有多特征的问题化为较??少的彼此互不相关的新特征的问题，简单地说就是对原多个特征进行线性组合产生新特征??［３＼也简称为ＰＣＡ变换。该算法多用于不同类型传感器数据融合或同一传感器多时相数据??的动态分析，也可用于特征图像与地面调查数据的融合，它可实现多于三个波段的多光谱图??像融合
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于最小二乘拟合模型和PCA变换的影像融合[J]. 姜咏耀,宋经纬,卢昊. 测绘信息与工程. 2011(06)
[2]图像融合算法的分析与比较[J]. 汪华琴. 信息与电脑(理论版). 2010(04)
[3]一种改进的标记分水岭遥感图像分割方法[J]. 蒋璐璐,王适,王宝成,李慧敏. 计算机技术与发展. 2010(01)
[4]像素级遥感图像融合方法研究[J]. 陈超,江涛,岳远平,徐修浩. 国土资源信息化. 2008(05)
[5]最优小波基的选取原则[J]. 魏宝琴,李白萍. 甘肃科技. 2007(10)
[6]遥感图像分类方法综述[J]. 王一达,沈熙玲,谢炯. 遥感信息. 2006(05)
[7]一种顾及上下文的遥感影像模糊聚类[J]. 张路,廖明生. 遥感学报. 2006(01)
[8]高分辨率遥感影像信息提取与目标识别技术研究[J]. 明冬萍,骆剑承,沈占锋,汪闽,盛昊. 测绘科学. 2005(03)
[9]数字影象几何纠正的理论研究[J]. 王崇倡,计会凤,武文波. 矿山测量. 2004(02)
[10]基于双正交小波的多分辨率遥感图像数据融合[J]. 王文君,陈思锦,秦其明,付炜. 现代电子技术. 2004(05)
硕士论文
[1]基于小波变换的数字图像融合研究[D]. 徐进伟.成都理工大学 2012
[2]基于小波变换的图像融合技术研究[D]. 闫胜武.兰州大学 2012
[3]形态学分水岭和Fisher线性判别的图像分割算法研究[D]. 黄娜.燕山大学 2009
[4]多源遥感图像融合算法的研究与应用[D]. 宋丽玲.安徽理工大学 2009
本文编号：3479450
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