本文關(guān)鍵詞：基于SAR圖像的海面溢油信息提取方法研究

  更多相關(guān)文章： SAR 單極化 全極化 溢油和疑似溢油 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 共極化相位差

【摘要】：海洋是地球上最大的生態(tài)環(huán)境,對(duì)全球氣候的調(diào)節(jié)具有重要作用,同時(shí)海洋中具有豐富生物及礦產(chǎn)資源,是人類的巨大寶庫(kù)。隨著人類活動(dòng)在海洋上的不斷深入,海洋環(huán)境保護(hù)逐漸被提上日程,海上溢油現(xiàn)象的防治是保護(hù)措施中的重要一環(huán)。要及時(shí)治理海上的溢油,首先必須盡早地探測(cè)到溢油區(qū)域。傳統(tǒng)的光學(xué)遙感探測(cè),由于受雨雪及黑夜的影響,使用上受到很大的限制。合成孔徑雷達(dá)(SAR)能穿透云霧,在無(wú)光照環(huán)境下也能工作,具有全天候、全天時(shí)工作的能力。隨著SAR及其理論的不斷成熟,微波遙感檢測(cè)海上溢油越發(fā)受到人們的重視。本文簡(jiǎn)要分析了SAR的成像原理和極化分解理論,在此基礎(chǔ)上,分別研究了單極化和全極化SAR圖像,研究了提取海上溢油信息的算法,主要工作如下:單極化SAR圖像提取海上溢油信息:首先采用二維最大類間方差法對(duì)圖像進(jìn)行分割,分割圖像前對(duì)圖像作了普適性處理,提高了該算法的適用范圍,分割后,進(jìn)行了多次形態(tài)學(xué)濾波,提升了分割效果;選取了包括復(fù)雜度、邊緣梯度等在內(nèi)的9個(gè)特征參數(shù),作為判斷是否為溢油的依據(jù);以模式識(shí)別中的誤差前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),建立了一個(gè)關(guān)于溢油的分類判斷器,用來(lái)源于樣本圖像集的相應(yīng)特征參數(shù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),然后該神經(jīng)網(wǎng)路對(duì)整個(gè)過(guò)程的算法進(jìn)行驗(yàn)證,取得了較好的效果。全極化SAR圖像提取海上溢油信息:首先分析了與溢油相關(guān)的多類海上目標(biāo)的各種極化相位差,說(shuō)明了共極化相位差對(duì)識(shí)別生物油膜疑似溢油的有效性,再以此為基礎(chǔ),構(gòu)建共極化相位差的標(biāo)準(zhǔn)差濾波器(?濾波器),然后用該濾波器共極化相位差圖像濾波,識(shí)別生物油膜;研究了多種海上目標(biāo)的熵-平均散射角(H-?)圖像,表明了傳統(tǒng)的H/?分類在識(shí)別溢油不理想的原因;引入Cloud分解中的反熵A,用H/A/?特征空間分類海上目標(biāo),同時(shí)將Wishart聚類方法應(yīng)用于溢油識(shí)別中,形成H/A/?-Wishart分類方法,作用于海上溢油識(shí)別中,以提高分類精度;采用了SAR圖像對(duì)H/A/?-Wishart算法進(jìn)行了驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：SAR 單極化 全極化 溢油和疑似溢油 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 共極化相位差
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展11-13
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容13
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)13-15
• 第二章 SAR圖像預(yù)處理與極化表征15-28
• 2.1 SAR圖像原理15-19
• 2.1.1 SAR成像原理15-17
• 2.1.2 SAR圖像特點(diǎn)17-19
• 2.2 SAR圖像預(yù)處理19-25
• 2.2.1 輻射校正19-20
• 2.2.2 幾何校正20-22
• 2.2.3 濾波處理22-25
• 2.3 SAR目標(biāo)的極化散射描述25-27
• 2.3.1 極化散射矩陣25-26
• 2.3.2 極化協(xié)方差矩陣和相干矩陣26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 單極化SAR圖像提取溢油信息方法研究28-53
• 3.1 圖像分割28-38
• 3.1.1 2D-Otsu圖像分割算法28-32
• 3.1.2 普適性增強(qiáng)32-36
• 3.1.3 形態(tài)學(xué)濾波36-38
• 3.2 參數(shù)選取38-45
• 3.2.1 幾何特征39-40
• 3.2.2 灰度特征40-42
• 3.2.3 紋理特征42-45
• 3.3 識(shí)別溢油與疑似溢油45-51
• 3.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)45-46
• 3.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練46-47
• 3.3.3 溢油識(shí)別及其效果47-51
• 3.4 本章小結(jié)51-53
• 第四章 多極化SAR圖像提取溢油信息方法研究53-69
• 4.1 共極化相位差在溢油識(shí)別中的應(yīng)用53-58
• 4.1.1 不同海面目標(biāo)的相位差53-55
• 4.1.2 共極化相位差濾波器55-56
• 4.1.3 同極化相位差識(shí)別海面生物油膜56-58
• 4.2 H/ 分類識(shí)別海面溢油58-63
• 4.2.1 Cloud分解58-59
• 4.2.2 極化特征參數(shù)59-60
• 4.2.3 H/ a 分類60-63
• 4.3 H/A/ a - Wishart非監(jiān)督分類識(shí)別海面溢油63-68
• 4.3.1 Wishart分類器64-65
• 4.3.2 H/A/ a -Wishart非監(jiān)督分類算法65-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 第五章 總結(jié)與展望69-71
• 5.1 總結(jié)69
• 5.2 展望69-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果76-77

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳力丹;;聳動(dòng)的數(shù)字和結(jié)論是怎樣得出的[J];新聞與寫(xiě)作;2011年11期

2 張華;;溢油事故帶來(lái)災(zāi)難和損失[J];辦公自動(dòng)化;2003年10期

3 李穎;劉丙新;陳澎;;高光譜遙感技術(shù)在水上溢油監(jiān)測(cè)中的研究進(jìn)展[J];海洋環(huán)境科學(xué);2012年03期

4 秦玉芳;焦光偉;張世峽;杜振華;;一種內(nèi)陸環(huán)境溢油綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)[J];后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào);2014年04期

5 孫芳芳;;基于SAR紋理特征的海面溢油識(shí)別研究[J];中國(guó)水運(yùn)(下半月);2013年09期

6 周國(guó)華;;BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在船舶溢油損害評(píng)估中的應(yīng)用[J];青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院學(xué)報(bào);2010年02期

7 趙朝方;李曉龍;馬佑軍;;多通道海洋熒光激光雷達(dá)溢油監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J];紅外與激光工程;2011年07期

8 包敬海;;基于Web的溢油仿真系統(tǒng)的研究[J];智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用;2011年06期

9 楊永生;;一種適合于SAR海面溢油圖像的分割方法[J];蘇州科技學(xué)院學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版);2010年03期

10 焦俊超;馬安青;婁安剛;陳爽;楊少磊;;GIS和Google Earth開(kāi)發(fā)在溢油預(yù)測(cè)中的整合應(yīng)用[J];遙感技術(shù)與應(yīng)用;2011年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉春玲;喬冰;李岱青;;溢油敏感資源保護(hù)方案綜合研究[A];2010年船舶防污染學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

2 劉德洪;;對(duì)溢油事故的取證[A];中國(guó)航海學(xué)會(huì)船舶機(jī)電專業(yè)委員會(huì)2000年度學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2000年

3 李飛鵬;尹秋曉;張海平;陳玲;;感潮河流溢油事故的數(shù)值模擬研究-以黃浦江為例[A];2008中國(guó)可持續(xù)發(fā)展論壇論文集（2）[C];2008年

4 孫維維;劉敏燕;孫安森;俞沅;;溢油源快速鑒別體系研究[A];中國(guó)科協(xié)2009年海峽兩岸青年科學(xué)家學(xué)術(shù)活動(dòng)月——海上污染防治及應(yīng)急技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

5 劉春玲;喬冰;;溢油敏感資源預(yù)警系統(tǒng)初探[A];中國(guó)科協(xié)2009年海峽兩岸青年科學(xué)家學(xué)術(shù)活動(dòng)月——海上污染防治及應(yīng)急技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

6 張永寧;白春江;;大連海域船舶溢油遙感監(jiān)測(cè)分析[A];1995-2009航海技術(shù)論文選集（第2集）[C];2010年

7 曾俊備;;淺談廣西沿海溢油風(fēng)險(xiǎn)源及防治對(duì)策[A];2010年船舶防污染學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

8 安偉;李廣茹;趙宇鵬;牛志剛;邱照宇;;海上石油設(shè)施溢油風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及防范對(duì)策研究[A];第十五屆中國(guó)海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集(上)[C];2011年

9 李品芳;殷佩海;;港口船舶溢油風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[A];大連海事大學(xué)校慶暨中國(guó)高等航海教育90周年論文集（機(jī)電分冊(cè)）[C];1999年

10 馬喜臣;;北方海區(qū)船舶溢油防治示范工程概l良胺⒄股柘隱A];海峽兩岸“海上溢油應(yīng)急計(jì)劃暨集裝箱運(yùn)輸”學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2002年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 記者 羅沙;調(diào)查組令康菲對(duì)溢油損害負(fù)起責(zé)任[N];新華每日電訊;2011年

2 新華社記者 陳健　王宇 胡俊超;康菲溢油:比表態(tài)更重要的是行動(dòng)[N];新華每日電訊;2011年

3 實(shí)習(xí)生　黃蕾;溢油事故重創(chuàng)中國(guó)�！『魡緡�(guó)內(nèi)油污責(zé)任險(xiǎn)[N];國(guó)際金融報(bào);2004年

4 朱生鳳 張兆康 朱有慶;解讀全球溢油響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的分級(jí)響應(yīng)安排[N];中國(guó)海洋報(bào);2006年

5 ;中國(guó)應(yīng)加快建設(shè)溢油鑒定體系[N];中國(guó)海洋報(bào);2008年

6 記者 范京蓉　通訊員 肖志峰 杜健;新監(jiān)測(cè)系統(tǒng)10秒內(nèi)發(fā)現(xiàn)海面溢油[N];深圳特區(qū)報(bào);2009年

7 記者 孟慶豐 特約記者 董競(jìng)敏;跟蹤浮標(biāo)讓溢油“有跡可循”[N];中國(guó)交通報(bào);2010年

8 記者 張帆　通訊員 林燕 陳鷗鷗;防溢油,未雨先綢繆[N];浙江日?qǐng)?bào);2010年

9 記者 王君策;當(dāng)前事故附近海面已無(wú)明顯漂油[N];中國(guó)海洋報(bào);2011年

10 記者 張一玲;開(kāi)展海洋勘探開(kāi)發(fā)溢油風(fēng)險(xiǎn)排查與整改[N];中國(guó)海洋報(bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 肖景坤;船舶溢油風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式與應(yīng)用研究[D];大連海事大學(xué);2001年

2 姜少慧;海洋石油企業(yè)溢油風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及災(zāi)害應(yīng)急管理體系構(gòu)建研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2015年

3 尹奇志;內(nèi)河水面溢油在線監(jiān)測(cè)方法研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

4 徐進(jìn);海上固定雷達(dá)組網(wǎng)式溢油監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D];大連海事大學(xué);2013年

5 吳兆春;潮汐河道溢油擴(kuò)展漂移的數(shù)值模擬[D];上海大學(xué);2010年

6 劉朋;SAR海面溢油檢測(cè)與識(shí)別方法研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2012年

7 石立堅(jiān);SAR及MODIS數(shù)據(jù)海面溢油監(jiān)測(cè)方法研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2008年

8 王春艷;濃度參量熒光光譜油種鑒別技術(shù)研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2010年

9 汪守東;基于Lagrange追蹤的海上溢油預(yù)報(bào)模型研究[D];大連理工大學(xué);2008年

10 楊柏林;溢油分散劑處理燃料油對(duì)海膽的毒性效應(yīng)影響與機(jī)理研究[D];大連海事大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 臧娜;石化碼頭溢油風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)實(shí)例研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2009年

2 王津;海灣溢油事故損失計(jì)量研究[D];北京化工大學(xué);2012年

3 張明亮;面向?qū)ο蟮腟AR圖像溢油信息提取研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

4 趙明月;激光熒光溢油監(jiān)測(cè)終端在港口布置的研究[D];大連海事大學(xué);2015年

5 袁征;生境等價(jià)分析法在溢油生態(tài)損害評(píng)估中的應(yīng)用研究[D];國(guó)家海洋局第三海洋研究所;2015年

6 張至達(dá);港區(qū)船舶溢油風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[D];大連海事大學(xué);2015年

7 趙冰;海面溢油微波散射模型研究[D];電子科技大學(xué);2015年

8 紀(jì)帥;青島峽區(qū)油污風(fēng)險(xiǎn)研究[D];大連海事大學(xué);2015年

9 謝天添;紅外光譜法快速識(shí)別溢油的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大連海事大學(xué);2015年

10 趙冬;基于綜合安全評(píng)估的青島港船舶溢油風(fēng)險(xiǎn)研究[D];大連海事大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：926751