基于智能优化算法的高分辨率震害影像分割

发布时间：2021-08-02 20:43

　　我国是世界上地震灾害最为严重的国家之一,震后灾情信息的快速获取是地震应急救援的关键。传统方法是采用人工现场勘查,获取有关地震的灾情信息,需要耗费大量的人力、物力,并且速度慢,周期长,无法满足地震应急救援的要求。遥感影像由于它的宏观性、实时性等特点,逐渐成为震害信息提取的主要手段之一。在震害遥感信息提取中,影像分割是极为关键的步骤,成为目前研究的热点和难点。本文分析了目前震害影像分割面临的难点,引入并改进了引力智能优化算法（GSA,也称为引力搜索算法）,利用高分辨率遥感影像,实现了震后灾情信息快速、准确的提取。主要的研究内容如下:1、从不同的特征空间,包括空间域、频域等分析震害目标在高分辨率遥感影像上的特点,提取典型震害目标的光谱、纹理等特征,确定了适用于震害目标分割的特征集;2、在深入分析引力搜索算法及其他几种智能算法的基础上,利用遗传算法（GA）的变异特性对GSA进行改进,得到混合GA-GSA算法。基于二进制编码的GA-GSA算法,实现了对高维特征集的组合与优化;3、利用粒子群算法（PSO）的记忆特性改进引力搜索算法,并将其应用到K均值分类器的优化中,克服了K均值分类器效率较低、容易... 

【文章来源】：中国石油大学(华东)山东省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 基于像元的震害信息提取
        1.2.2 面向对象的震害信息提取
        1.2.3 存在问题
    1.3 本文研究内容
    1.4 技术路线
    1.5 论文结构安排
第二章 智能优化算法概述
    2.1 遗传算法
    2.2 粒子群算法
    2.3 引力搜索优化算法
第三章 智能优化算法的研究与改进
    3.1 基于遗传算法的引力搜索算法
        3.1.1 算法原理
        3.1.2 测试函数
        3.1.3 实验与结果分析
    3.2 基于粒子群算法的引力搜索算法
        3.2.1 算法原理
        3.2.2 测试函数
        3.2.3 实验与结果分析
第四章 震害影像特征分析
    4.1 纹理
        4.1.1 灰度共生矩阵
        4.1.2 Gabor滤波
    4.2 震害影像中典型目标的纹理特征
        4.2.1 基于灰度共生矩阵的纹理特征提取
        4.2.2 基于Gabor滤波器的纹理特征提取
    4.3 光谱特征提取
第五章 基于智能优化算法的震害影像分割
    5.1 震害影像的特征提取
    5.2 基于智能优化算法的特征组合与优化
        5.2.1 二进制GA-GSA搜索算法
        5.2.2 基于GA-GSA的特征组合与优化
    5.3 基于智能优化算法的特征聚类
        5.3.1 K均值聚类
        5.3.2 MGSA与K均值混合的聚类算法
    5.4 分割结果与评价
        5.4.1 滑坡影像
        5.4.2 建筑物影像
        5.4.3 泥石流影像
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种引力搜索和K-means的混合聚类算法[J]. 刘伯颖,张素琪,张丽丽.  河北工业大学学报. 2013(03)
[2]基于引力搜索算法的SVM参数优化及应用[J]. 戴娟,顾斌杰,潘丰.  江南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[3]加入空间-时相纹理的高分辨率图像城市建筑物倒塌提取[J]. 宋桔尔,王雪,李培军.  遥感学报. 2012(06)
[4]基于改进万有引力搜索算法的无人机航路规划[J]. 李沛,段海滨.  中国科学:技术科学. 2012(10)
[5]引力搜索算法中粒子记忆性改进的研究[J]. 李春龙,戴娟,潘丰.  计算机应用. 2012(10)
[6]高分辨率对地观测的若干前沿科学问题[J]. 李德仁,童庆禧,李荣兴,龚健雅,张良培.  中国科学:地球科学. 2012(06)
[7]一种融合PSO和Isodata的遥感图像分割新方法[J]. 马彩虹,戴芹,刘士彬.  武汉大学学报(信息科学版). 2012(01)
[8]基于互信息与类距离测度最优的图像聚类[J]. 孙越泓,魏建香,夏德深.  计算机工程与应用. 2011(34)
[9]基于粒子群优化方法的2维Otsu快速图像分割算法[J]. 黄港,李俊,潘金贵.  中国图象图形学报. 2011(03)
[10]基于HPSO和FCM的多光谱遥感图像湿地分类[J]. 蒋卫国,陈强,郭骥,唐宏,李雪.  光谱学与光谱分析. 2010(12)

博士论文
[1]遥感影像震害信息提取技术研究[D]. 赵福军.中国地震局工程力学研究所 2010
[2]基于面向对象技术的遥感震害信息提取与评价方法研究[D]. 吴剑.武汉大学 2010
[3]Gabor滤波器在车辆检测和车型识别中的应用研究[D]. 赵英男.南京理工大学 2004

硕士论文
[1]基于引力搜索算法的改进及应用研究[D]. 徐遥.江南大学 2012
[2]基于遗传思想改进的粒子群优化算法与应用研究[D]. 王岚莹.哈尔滨理工大学 2012
[3]遗传算法的研究与应用[D]. 王银年.江南大学 2009
[4]面向对象的高空间分辨率遥感影像城市建筑物震害信息提取[D]. 黎小东.成都理工大学 2009
[5]面向震害评估的遥感应用技术研究[D]. 陈文凯.中国地震局兰州地震研究所 2007
[6]震害遥感图像变化检测技术研究[D]. 窦爱霞.山东科技大学 2003



本文编号：3318243