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40000字论文范文基于NSCT和电磁的遥感图像检测算法研究

论文类型:论文范文
论文字数:40000字
论点:遥感,变化,算法
论文概述:

本论文针对多时相无监督象素级的变化检测算法进行研究,分别提出了两种新的变化检测算法,第三章为基于 NSCT 和 EM 的变化检测算法,第四章为基于 NSCT 和 K-MEANS 的变化检测算法。

论文正文:

第一章引言

1.1研究背景和意义
1.1.1背景
社会和技术的发展使得人类活动每天都在不断地改变着景观及其利用形式,人口的快速增长和城市化的加速发展也日益加速了这种变化。因此,对这些变化信息进行快速有效的监测,分析这些变化的特点、原因及其对社会的影响,对于实现中国的可持续发展战略具有重要意义。在现代军事技术的推动下,对[信息采集也提出了更高的要求。快速准确的军事侦察已成为保证现代军事斗争的重要前提和保障。军事目标的静态信息不仅是指挥员关心的问题,也是军事目标新建、变更、转移等变化的信息,对于提高部队在快速变化的战场上的快速反应能力至关重要。
近几十年来,空间技术、传感器技术、计算机技术和相关科学的迅速发展导致遥感技术的迅速发展[2]。遥感技术作为一门新兴学科,具有广阔的应用前景,是迄今为止提供大面积动态观测数据的唯一手段。它在空和时间序列之间具有连续性,并可为地面物体感知和监测提供多时相图像数据。因此,对同一地理位置的多时相遥感图像进行分析,可以有效获取[自然环境和军事目标的变化信息。多时相通常是指以时间序列反映一组遥感图像的特征。在不同时间在同一地理位置获取的一组图像、地图或地理数据可以被视为“多时相”数据。遥感技术可以按固定周期重复覆盖地球,从而生成具有各种时间分辨率的多时相遥感图像,满足动态分析的要求。多时相遥感图像数据的要求取决于分析对象、动态变化速度和过程持续时间。
如果需要比较和分析台风的发展过程,需要一系列时间间隔在12小时和几十天内的多时相卫星图像[4];然而,荒漠化的速度和范围的分析只需要不同年份的多时相数据。多时相遥感数据的比较和综合分析是研究和跟踪自然历史演变轨迹、监测[环境和资源动态变化的重要而有效的手段。遥感图像变化检测是遥感瞬时视场[6]中由于表面特征随时间变化而引起的图像像素在两个周期内光谱响应的变化。遥感变化检测是一门跨学科的学科,包括遥感信息科学、地球系统科学、统计学、计算机技术等学科和技术,代表了当前遥感数据处理技术[6]的发展方向。
进入21世纪,中国已经逐渐从一个太空大国转变为一个太空大国。其主要标志事件是,在2006年发射环境减灾小卫星后,中国将形成气象、资源、海洋和环境减灾的四个民用卫星系列。在遥感应用方面,在国家“七五”、“八五”和“九五”计划的支持下,遥感应用技术不断普及。主要研究部门和行业相继建立遥感应用业务操作系统,形成结核病级、国家级遥感、地理信息系统和全球定位系统空数据集,国家和部门分布式数据库系统也应运而生,并不断发展和完善。科研部门产生的“科学分析数据”和行业部门产生的“权威行业数据”相继运行,在国土资源和城市土地资源调查、森林资源监测、环境变化监测、灾害预测与评估、国家重大生态工程监管、国家、省市各级行业突发事件监测与决策等方面发挥了不可替代的作用。
1.1.2意义虽然我国对遥感图像变化检测的研究有了很大发展,但总体技术仍处于探索新领域和新技术的阶段。设备的智能自动化水平不高,往往需要通过人工干预来实现。遥感信息获取技术大大提高了时间/[/k0/和光谱分辨率,产生了大量的遥感数据。如果使用太多的手动方法来处理这些大量的数据,这将是一项非常乏味的任务,甚至有时难以实现。因此,对于一些自动变化检测技术来说,通过计算机对同一地区不同相位的遥感图像进行分析和比较,获取地物变化的信息是极其迫切的。正因为如此,本文正是基于这样一个研究起点。

1.2……基于半监督支持向量机的11-16
1.2.1变化检测算法........11-12
1.2.2基于后验概率空之间的变化向量分析算法……12-13
1.2.3主成分分析……13-14
1.2.4最大类间方差……14-15
1.2.5最小二乘图像减法……1.3本文件的主要工作是……16-17 [/BR/] 1.4本文的结构安排是……17-19
第二章基础理论……19-25
2.1非下采样轮廓波变换NSCT……19-21
2.1.1非下采样塔式过滤器组……19-20
2.1.2非下采样方向滤波器组……20-21[/比尔/] 2.1.3 NCST系数特征……21[/比尔/] 2.2电磁算法……21-23
2.3 K表示聚类算法……23-25
2.3.1均值聚类算法的基本思想……23-24
2 . 3 . 2K均值聚类算法实现的基本过程……24-25
第三章基于NSCT和电磁的变化检测算法……25-30
3.1算法含义……25-26[/溴/] 3.2的理论描述和算法实现……26-27
3.3实验结果和分析……27-29
3.4结论……29-30
第四章基于NSCT和K-MEANS变化检测算法……30-35
4.1算法含义……30-31
4.2理论描述和算法实现……31-32
4.3的实验结果和分析……32-34[/比尔/] 4.4结论3……4-35[/BR/][/BR/][/BR/][/BR/]多时相遥感图像变化检测方法的研究是遥感技术研究领域一个非常有前途的研究方向。本文研究了多时相无监督像素级变化检测算法,并分别提出了两种新的变化检测算法。第三章是基于NSCT和电磁的变化检测算法,第四章是基于NSCT和K-MEANS的变化检测算法。
(1)为解决多时相遥感图像变化检测问题,本文提出的基于NSCT和电磁的变化检测算法和基于NSCT和K-MEANS的变化检测算法在高斯噪声和散斑噪声下的抗噪声性能、漏检率和图像检测精度方面取得了较大的进步。
(2)在基于NSCT和电磁的变化检测算法的第三章,提出了一种双阈值聚类方法,可以将变化类型分为三类:变化区域增强类、变化区域衰减类和不变类。这种分类可以有效降低漏检率,提高变化检测的准确性。
(3)本文第三和第四章提出了一种基于非下采样轮廓波变换的遥感图像变化检测方法。本发明利用NSCT的多尺度和多方向特性,在图像分解和重建过程中避免了对图像的下采样和上采样操作,从而提高了变化部分和不变化部分的可分离性,进一步提高了变化检测的准确性和抗噪性。
(4)在基于NSCT和K-MEANS的变化检测算法的第三章中,使用了K-MEANS算法作为聚类方法。K-MEANS算法是解决聚类问题的经典算法,简单快速。它在处理大型数据集时相对可伸缩且高效。

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