基于稀疏表示的高光譜圖像目標檢測
發(fā)布時間:2022-01-20 13:31
高光譜圖像中蘊含豐富的空間和光譜信息,在目標檢測領(lǐng)域具有巨大的優(yōu)勢,這激發(fā)了高光譜圖像目標檢測技術(shù)研究和快速發(fā)展,采用高光譜圖像進行目標檢測的優(yōu)勢有:數(shù)據(jù)的波段數(shù)目較多,光譜特征更加豐富詳細,檢測、識別的能力較高,而且可以區(qū)分地物間的細微差異;可以有效提取各地物的輻射特性參量,極大地增加了對目標地物定量分析的成功率。但是也存在光譜不確定、信息冗余增加等問題。本文主要針對高光譜圖像目標檢測中的相關(guān)問題進行展開,論文的主要工作和成果如下:(1)介紹并分析現(xiàn)有的代表性遙感圖像目標檢測方法。根據(jù)高光譜圖像的特點,介紹了高光譜圖像目標檢測的相關(guān)概念;主要介紹了四種遙感圖像目標檢測方法,對此四種方法進行闡述并進行優(yōu)缺點分析。(2)介紹并分析了高光譜數(shù)據(jù)的三種模型,總結(jié)了高光譜目標檢測的一般過程,并對經(jīng)典的基于概率統(tǒng)計模型和基于子空間模型的幾種算法進行了學習與比較。(3)將稀疏表示和傳統(tǒng)目標檢測算法相結(jié)合,提出基于稀疏表示系數(shù)的高光譜圖像目標檢測算法。假設(shè)光譜數(shù)據(jù)服從某種概率地分布在一個多維空間上,利用樣本對分布中的統(tǒng)計量進行合理估計并進行相關(guān)分析。借助傳統(tǒng)的基于概率表示模型的目標檢測算法的架構(gòu),實...
【文章來源】:山東科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Hsl目標檢測技術(shù)在不同波段的應(yīng)用Fig.l.ZApplicationofHSlta屯etde比clionteclmologyindifferentbands
線性光譜混合模型描述的是在不考慮物質(zhì)之間對光的相互作用下,物質(zhì)對??光的反射作用,此模型將反射面看成是地物成規(guī)則混合的并且是平整的,而當??成像光譜儀的分辨率較低時,通常會形成混合像元。圖2.1描述了線性光譜混合??過程,m丨,m2和m3為地面上的三種物質(zhì),a丨,a2和a3為三種物質(zhì)所占區(qū)域的??比例,當太陽光照射在三種物質(zhì)上時,物質(zhì)對太陽光進行反射,并且反射光互??不干擾,由于太陽光是平行的,當太陽光被平整的面反射時會形成平行的反射??光,從而平行的進入成像光譜儀的傳感器來形成一個混合像素點,混合現(xiàn)象發(fā)??生在傳感器中,少=<31><?71+<32乂》72+〇3\/?3是各個光譜特征的線性疊加,也被??稱為混合像元的反射率。????radiance?^iml??sunlight?sensor??p?mm?m?-???jh?y?=??I?1I?1?廣??ai?〇2?-I????0.3?A(/zm)?2.5??圖2.1線性光譜混合原理??Fig.2.1?Linear?spectrum?mixing?principle??線性混合模型因其簡單高效的特點被廣泛研宄、應(yīng)用。其主要思想為像素??的光譜值為像素內(nèi)包含的不同地物的光譜值在對應(yīng)波段上的加權(quán)結(jié)果,是不同??地物線性綜合作用的反映:??M??x?=?Y.a-s<+£?式(2.1)??/=1??其中
?高光譜目標檢測理論??識的目標檢測方法、基于圖像分析的目標檢測方法(見圖2.3)。??光學遙感圖像目標檢測??基于模k匹配 ̄|?|?基于^識?|?|基于對象影像分析??”?v?v??^?、?/T?-?^?f:?—■?-??剛性模板匹配?幾何信息?圖像分割??1可形變模板匹配? ̄上下文信息^|?分類??vL?—?j)?v?-?y?v?—?—?y??圖2.3傳統(tǒng)目標檢測方法示意圖??Fig.2.3?Traditional?target?detection?method??2.3.1.1基于模板匹配的目標檢測方法??出現(xiàn)最早且思路最簡單的檢測技術(shù)就是基于模板匹配的目標檢測方法,模??板匹配的目標檢測主要思想是,首先要根據(jù)有特定外形的目標來生成模板,然??后用模板與候選區(qū)域進行匹配,最后再根據(jù)模板與相似區(qū)域的相似度來判斷候??選區(qū)域是否屬于目標。這類方法的流程圖如圖2.4所示,通常包括兩個主要步驟:??(1)模板生成.?通過手工標記或者從訓練集中學習的方式生成一個針對待檢測??目標的模板T。(2)相似度估計:用模板T與給定圖像中的候選區(qū)域進行匹配,??然后測量候選區(qū)域與模板之間的相似性,從而確定各個候選區(qū)域所屬哪個的類??別;谀0迤ヅ涞哪繕藱z測方法分為兩類,分別為基于剛性模板匹配的目標??檢測方法和基于可形變模板匹配的目標檢測方法
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種基于à trous小波和聯(lián)合稀疏表示的遙感圖像融合方法[J]. 肖新耀,許寧,尤紅建. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2015(05)
[2]空間4-鄰域稀疏表示的高光譜圖像目標檢測[J]. 趙春暉,李曉慧,朱海峰. 哈爾濱工程大學學報. 2013(09)
[3]基于蟻群算法和特征融合的空間目標分類[J]. 方建,曹占輝,李言俊. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2009(02)
[4]基于特征的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遙感圖像目標分類識別[J]. 瞿繼雙,瞿松柏,王自杰. 遙感學報. 2009(01)
[5]基于頂點成分分析的高光譜圖像低概率異常檢測方法研究[J]. 張立燕,諶德榮,陶鵬. 宇航學報. 2007(05)
[6]基于不變性特征的SVM遙感圖像飛機類型識別[J]. 張守娟,周詮. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(12)
本文編號:3598912
【文章來源】:山東科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Hsl目標檢測技術(shù)在不同波段的應(yīng)用Fig.l.ZApplicationofHSlta屯etde比clionteclmologyindifferentbands
線性光譜混合模型描述的是在不考慮物質(zhì)之間對光的相互作用下,物質(zhì)對??光的反射作用,此模型將反射面看成是地物成規(guī)則混合的并且是平整的,而當??成像光譜儀的分辨率較低時,通常會形成混合像元。圖2.1描述了線性光譜混合??過程,m丨,m2和m3為地面上的三種物質(zhì),a丨,a2和a3為三種物質(zhì)所占區(qū)域的??比例,當太陽光照射在三種物質(zhì)上時,物質(zhì)對太陽光進行反射,并且反射光互??不干擾,由于太陽光是平行的,當太陽光被平整的面反射時會形成平行的反射??光,從而平行的進入成像光譜儀的傳感器來形成一個混合像素點,混合現(xiàn)象發(fā)??生在傳感器中,少=<31><?71+<32乂》72+〇3\/?3是各個光譜特征的線性疊加,也被??稱為混合像元的反射率。????radiance?^iml??sunlight?sensor??p?mm?m?-???jh?y?=??I?1I?1?廣??ai?〇2?-I????0.3?A(/zm)?2.5??圖2.1線性光譜混合原理??Fig.2.1?Linear?spectrum?mixing?principle??線性混合模型因其簡單高效的特點被廣泛研宄、應(yīng)用。其主要思想為像素??的光譜值為像素內(nèi)包含的不同地物的光譜值在對應(yīng)波段上的加權(quán)結(jié)果,是不同??地物線性綜合作用的反映:??M??x?=?Y.a-s<+£?式(2.1)??/=1??其中
?高光譜目標檢測理論??識的目標檢測方法、基于圖像分析的目標檢測方法(見圖2.3)。??光學遙感圖像目標檢測??基于模k匹配 ̄|?|?基于^識?|?|基于對象影像分析??”?v?v??^?、?/T?-?^?f:?—■?-??剛性模板匹配?幾何信息?圖像分割??1可形變模板匹配? ̄上下文信息^|?分類??vL?—?j)?v?-?y?v?—?—?y??圖2.3傳統(tǒng)目標檢測方法示意圖??Fig.2.3?Traditional?target?detection?method??2.3.1.1基于模板匹配的目標檢測方法??出現(xiàn)最早且思路最簡單的檢測技術(shù)就是基于模板匹配的目標檢測方法,模??板匹配的目標檢測主要思想是,首先要根據(jù)有特定外形的目標來生成模板,然??后用模板與候選區(qū)域進行匹配,最后再根據(jù)模板與相似區(qū)域的相似度來判斷候??選區(qū)域是否屬于目標。這類方法的流程圖如圖2.4所示,通常包括兩個主要步驟:??(1)模板生成.?通過手工標記或者從訓練集中學習的方式生成一個針對待檢測??目標的模板T。(2)相似度估計:用模板T與給定圖像中的候選區(qū)域進行匹配,??然后測量候選區(qū)域與模板之間的相似性,從而確定各個候選區(qū)域所屬哪個的類??別;谀0迤ヅ涞哪繕藱z測方法分為兩類,分別為基于剛性模板匹配的目標??檢測方法和基于可形變模板匹配的目標檢測方法
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種基于à trous小波和聯(lián)合稀疏表示的遙感圖像融合方法[J]. 肖新耀,許寧,尤紅建. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2015(05)
[2]空間4-鄰域稀疏表示的高光譜圖像目標檢測[J]. 趙春暉,李曉慧,朱海峰. 哈爾濱工程大學學報. 2013(09)
[3]基于蟻群算法和特征融合的空間目標分類[J]. 方建,曹占輝,李言俊. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2009(02)
[4]基于特征的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遙感圖像目標分類識別[J]. 瞿繼雙,瞿松柏,王自杰. 遙感學報. 2009(01)
[5]基于頂點成分分析的高光譜圖像低概率異常檢測方法研究[J]. 張立燕,諶德榮,陶鵬. 宇航學報. 2007(05)
[6]基于不變性特征的SVM遙感圖像飛機類型識別[J]. 張守娟,周詮. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(12)
本文編號:3598912
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