【摘要】：目前,具有豐富空間、輻射和光譜三重信息的高光譜圖像在環(huán)境監(jiān)測、精準農(nóng)業(yè),礦物識別、軍事監(jiān)視等領域中得到了廣泛的應用。但高光譜圖像在獲取、傳輸過程中,往往受到各種因素影響,導致圖像模糊、含有噪聲等,從而嚴重影響了后續(xù)的高光譜圖像分類、目標識別等。本文主要研究基于空譜加權全變差的高光譜圖像低秩恢復問題,這對圖像恢復理論和方法研究具有重要的理論意義和應用價值。論文主要工作如下:(1)提出了一種局部空間鄰域加權的空譜全變差(Total Variation,TV)正則的高光譜圖像低秩恢復模型。首先,針對高光譜圖像的空間結構和光譜相關性,提出了一種耦合空譜TV和低秩先驗正則化的高光譜圖像恢復模型。其次,考慮到高光譜圖像的空間結構相關性,對空譜TV進行改進,提出了一種新的局部空間鄰域加權的空譜TV正則化模型。最后,針對模型的求解,提出了基于交替方向乘子法的快速求解算法,并通過數(shù)值試驗分析了參數(shù)選擇范圍以及算法穩(wěn)定性。實驗表明本文提出的方法在去除混合噪聲同時能較好的保持圖像中的空間結構信息以及光譜信息。(2)提出了一種基于加權空譜TV的非凸低秩松弛的高光譜圖像恢復模型。針對本文前一個模型中的低秩正則項導致的數(shù)值求解不穩(wěn)定情況,引入矩陣的γ范數(shù)以更好地逼近模型中的矩陣低秩先驗正則項,進而提出了新的非凸低秩松弛正則化高光譜圖像恢復模型,并利用非凸函數(shù)的交替方向乘子法的模型進行求解。通過大量的數(shù)據(jù)實驗,驗證了所提方法能有效去除混合噪聲,同時具有較好的魯棒性和穩(wěn)定性。
【圖文】：

續(xù)且細分的光譜波段對目標區(qū)域同時成像。高光譜圖像的最大特點是將成像技術與逡逑光譜探測技術結合，在獲得地表圖像信息的同時，也獲得其光譜信息，具有“圖譜逡逑合一”的特性（圖１．１）。具體而言，高光譜遙感圖像可視為是由被測物空間信息特征逡逑的二維圖像，以及每一像元光譜曲線特征的一維光譜信息所組成的三維數(shù)據(jù)立方逡逑體（圖１．２）。地物對各個波段光的反射率決定著相應波段二維圖像的像素值，同一地逡逑物在不同波段所成的像具有空間的相似和結構性。像元光譜曲線反映了地物固有的逡逑反射、折射等特性，連續(xù)波段間成像導致了高光譜圖像具有較強的光譜相關性。充逡逑分挖掘高光譜圖像的空間結構和光譜相關性，目前高光譜圖像去噪、超分辨、修逡逑補、分類等處理中的重點研宄問題之一。逡逑圖１上高光譜三維數(shù)據(jù)圖逡逑高光譜圖像技術所造成的影響以及內(nèi)在不可估量的潛力，，不但在遙感界中廣泛逡逑應用，而且引起了其它領域的極大關注，在軍事作戰(zhàn)、大氣監(jiān)測、考古發(fā)現(xiàn)、森林逡逑火災檢測、地質(zhì)勘探等多個領域都有廣泛的應用Ｗ。然而，由于在不同譜帶之間存在逡逑著非線性響應的關系

續(xù)且細分的光譜波段對目標區(qū)域同時成像。高光譜圖像的最大特點是將成像技術與逡逑光譜探測技術結合，在獲得地表圖像信息的同時，也獲得其光譜信息，具有“圖譜逡逑合一”的特性（圖１．１）。具體而言，高光譜遙感圖像可視為是由被測物空間信息特征逡逑的二維圖像，以及每一像元光譜曲線特征的一維光譜信息所組成的三維數(shù)據(jù)立方逡逑體（圖１．２）。地物對各個波段光的反射率決定著相應波段二維圖像的像素值，同一地逡逑物在不同波段所成的像具有空間的相似和結構性。像元光譜曲線反映了地物固有的逡逑反射、折射等特性，連續(xù)波段間成像導致了高光譜圖像具有較強的光譜相關性。充逡逑分挖掘高光譜圖像的空間結構和光譜相關性，目前高光譜圖像去噪、超分辨、修逡逑補、分類等處理中的重點研宄問題之一。逡逑圖１上高光譜三維數(shù)據(jù)圖逡逑高光譜圖像技術所造成的影響以及內(nèi)在不可估量的潛力，不但在遙感界中廣泛逡逑應用，而且引起了其它領域的極大關注，在軍事作戰(zhàn)、大氣監(jiān)測、考古發(fā)現(xiàn)、森林逡逑火災檢測、地質(zhì)勘探等多個領域都有廣泛的應用Ｗ。然而，由于在不同譜帶之間存在逡逑著非線性響應的關系
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP751

【參考文獻】

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1 印佳;杜戰(zhàn)戰(zhàn);;基于主成分分析的高光譜遙感圖像非局部去噪[J];現(xiàn)代電子技術;2015年11期

2 孫玉寶;吳澤彬;吳敏;劉青山;;聯(lián)合低秩與稀疏先驗的高光譜圖像壓縮感知重建[J];電子學報;2014年11期

本文編號：2589579