基于特征跟踪和模式匹配结合算法的海冰漂移检测技术研究
发布时间：2022-10-30 18:30
海冰漂移检测不仅能够进行气候变化预测,还能够预防海冰挤压毁坏船只、石油平台等事故的发生。合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,简称SAR）因其不容易受光照和云雾等天气因素的限制,而且可以全天时、全天候进行卫星成像的优势被广泛应用于海冰漂移探测中。由于SAR海冰图像在成像过程中受入射角、海杂波、天气等因素影响,导致同一地方不同时间的两幅SAR海冰图像明暗程度不同,且海冰形变、旋转等因素使得同一海冰在两幅SAR图像中的特征有所不同。同时,基于SAR的成像机制使同一类型的海冰在SAR图像中有相似的特征,以上原因极大地增加了海冰漂移探测的难度,本文对SAR海冰漂移探测方法做了深入研究,并完成了以下工作:首先对比分析了常见海冰漂移算法的特点,并针对Sentinel-1图像在成像过程中受入射角、噪声、环境因素影响等问题,对特征跟踪方法做出模拟实验,从图像明暗程度、海冰的漂移旋转和尺度变换等多个角度对目前常见的特征跟踪算法进行比较与分析,为选择适用于SAR海冰漂移探测方法提供依据。同时,在理论方面列举出常见的模式匹配方法的特点及应用,为后文特征跟踪与模式匹配算法的结合提供了...
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景
1.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.4 SAR海冰漂移探测中存在的问题
1.5 本文研究内容安排
2 海冰漂移检测相关技术介绍
2.1 星载SAR介绍
2.2 应用于SAR数据的海冰探测方法
2.2.1 特征跟踪方法介绍
2.2.2 模式匹配方法介绍
2.3 海冰探测算法比较
2.4 本章小结
3 基于特征跟踪算法的海冰漂移检测技术研究
3.1 研究内容与研究区域介绍
3.2 Sentinel-1数据去噪
3.2.1 Sentinel-1数据预处理
3.2.2 去噪比较与分析
3.3 检测结果优化
3.4 实验结果及分析
3.4.1 基于浮标数据的验证结果
3.4.2 算法比较
3.5 本章小结
4 结合HH和HV极化数据的强噪声区域海冰漂移检测
4.1 SAR成像系统极化特性介绍
4.2 实验与结果
4.3 本章小结
5 结合特征跟踪与模式识别算法的强噪声区域海冰漂移检测
5.1 材料与方法
5.2 实验参数说明
5.3 实验结果与分析
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 工作展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]结合不同极化数据的海冰漂移检测[J]. 张明,王军凯,吕晓琪,张晰,李菁,刘根旺,张婷. 激光与光电子学进展. 2019(10)
[2]灰度共生矩阵纹理特征对SAR海冰漂移监测的增强性能研究[J]. 李小娜,张杰,戴永寿,张晰. 海洋科学. 2018(04)
[3]基于Sentinel-1数据波弗特海域海冰漂移检测技术研究[J]. 张明,吕晓琪,王军凯,张晰. 海洋环境科学. 2018(02)
[4]基于SIFT-SVM的北冰洋海冰识别研究[J]. 费旋珈,孔莹莹. 电子技术与软件工程. 2016(24)
[5]基于全极化SAR数据的云南松后向散射特征分析[J]. 肖虹雁,田传召,岳彩荣. 福建林业科技. 2015(03)
[6]基于遥感图像分析的极区海冰漂移研究[J]. 孙鹤泉,李春花,张志刚. 海洋技术学报. 2015(01)
[7]一种适合于大尺寸航拍图像的特征点提取方法[J]. 石祥滨,张劲松,陈润锋,刘进立. 航空学报. 2014(01)
[8]探地雷达地面以上物体反射干扰特征模拟和分析[J]. 田钢,林金鑫,王帮兵,赵文轲. 地球物理学报. 2011(10)
[9]一种改进的快速归一化互相关算法[J]. 谢维达,周宇恒,寇若岚. 同济大学学报(自然科学版). 2011(08)
[10]快速归一化互相关算法及DSP优化实现[J]. 吴强,任琳,张杰,李昂. 电子测量与仪器学报. 2011(06)
博士论文
[1]数字合成孔径雷达技术研究[D]. 黄广民.中国科学院研究生院（电子学研究所） 2004
硕士论文
[1]面向大分辨率差异SAR图像的海冰漂移跟踪研究[D]. 门鹏.大连海事大学 2017
[2]基于GOCI卫星的渤海海冰漂移监测[D]. 吴青.合肥工业大学 2014
[3]基于灰度特征的SAR图像配准方法研究[D]. 张楠.西安电子科技大学 2014
[4]RANSAC算法及其在遥感图像处理中的应用[D]. 宋卫艳.华北电力大学（北京） 2011
[5]图像匹配算法研究[D]. 张强.西安电子科技大学 2006
本文编号：3699267
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景
1.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.4 SAR海冰漂移探测中存在的问题
1.5 本文研究内容安排
2 海冰漂移检测相关技术介绍
2.1 星载SAR介绍
2.2 应用于SAR数据的海冰探测方法
2.2.1 特征跟踪方法介绍
2.2.2 模式匹配方法介绍
2.3 海冰探测算法比较
2.4 本章小结
3 基于特征跟踪算法的海冰漂移检测技术研究
3.1 研究内容与研究区域介绍
3.2 Sentinel-1数据去噪
3.2.1 Sentinel-1数据预处理
3.2.2 去噪比较与分析
3.3 检测结果优化
3.4 实验结果及分析
3.4.1 基于浮标数据的验证结果
3.4.2 算法比较
3.5 本章小结
4 结合HH和HV极化数据的强噪声区域海冰漂移检测
4.1 SAR成像系统极化特性介绍
4.2 实验与结果
4.3 本章小结
5 结合特征跟踪与模式识别算法的强噪声区域海冰漂移检测
5.1 材料与方法
5.2 实验参数说明
5.3 实验结果与分析
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 工作展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]结合不同极化数据的海冰漂移检测[J]. 张明,王军凯,吕晓琪,张晰,李菁,刘根旺,张婷. 激光与光电子学进展. 2019(10)
[2]灰度共生矩阵纹理特征对SAR海冰漂移监测的增强性能研究[J]. 李小娜,张杰,戴永寿,张晰. 海洋科学. 2018(04)
[3]基于Sentinel-1数据波弗特海域海冰漂移检测技术研究[J]. 张明,吕晓琪,王军凯,张晰. 海洋环境科学. 2018(02)
[4]基于SIFT-SVM的北冰洋海冰识别研究[J]. 费旋珈,孔莹莹. 电子技术与软件工程. 2016(24)
[5]基于全极化SAR数据的云南松后向散射特征分析[J]. 肖虹雁,田传召,岳彩荣. 福建林业科技. 2015(03)
[6]基于遥感图像分析的极区海冰漂移研究[J]. 孙鹤泉,李春花,张志刚. 海洋技术学报. 2015(01)
[7]一种适合于大尺寸航拍图像的特征点提取方法[J]. 石祥滨,张劲松,陈润锋,刘进立. 航空学报. 2014(01)
[8]探地雷达地面以上物体反射干扰特征模拟和分析[J]. 田钢,林金鑫,王帮兵,赵文轲. 地球物理学报. 2011(10)
[9]一种改进的快速归一化互相关算法[J]. 谢维达,周宇恒,寇若岚. 同济大学学报(自然科学版). 2011(08)
[10]快速归一化互相关算法及DSP优化实现[J]. 吴强,任琳,张杰,李昂. 电子测量与仪器学报. 2011(06)
博士论文
[1]数字合成孔径雷达技术研究[D]. 黄广民.中国科学院研究生院（电子学研究所） 2004
硕士论文
[1]面向大分辨率差异SAR图像的海冰漂移跟踪研究[D]. 门鹏.大连海事大学 2017
[2]基于GOCI卫星的渤海海冰漂移监测[D]. 吴青.合肥工业大学 2014
[3]基于灰度特征的SAR图像配准方法研究[D]. 张楠.西安电子科技大学 2014
[4]RANSAC算法及其在遥感图像处理中的应用[D]. 宋卫艳.华北电力大学（北京） 2011
[5]图像匹配算法研究[D]. 张强.西安电子科技大学 2006
本文编号：3699267
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