發(fā)布時(shí)間：2017-10-09 22:39

  本文關(guān)鍵詞：基于遙感影像特征的云霧去除模型對(duì)比研究

  更多相關(guān)文章： 山地高原區(qū) 云霧中高分遙感成像機(jī)理 云霧去除方法優(yōu)選 CLAHE法 同態(tài)濾波法 暗通道先驗(yàn)法

【摘要】：遙感技術(shù)因其能夠及時(shí)、客觀、有效地提供多種對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù),在國(guó)防現(xiàn)代化和經(jīng)濟(jì)建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。近年來我國(guó)快速發(fā)展的國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)化和遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務(wù)能力提升正在成為國(guó)家重要的前沿產(chǎn)業(yè),并顯示出巨大的市場(chǎng)推廣前景。山地高原多云多雨地區(qū)的資源環(huán)境問題較為突出,但在這些區(qū)域目前除難以獲取的主動(dòng)式雷達(dá)攝影能有效地避免復(fù)雜天氣的影響外,通過易于獲取的被動(dòng)式光學(xué)遙感影像通常都會(huì)不同程度地受到云、霧、霾等天氣的干擾,致使遙感影像模糊不清,這給山地高原區(qū)遙感技術(shù)應(yīng)用帶來了較大影響和限制。針對(duì)上述不足,選取典型多云多雨山地高原區(qū)進(jìn)行中高分遙感影像云霧去除探索研究必要性強(qiáng),亦具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。本文研究分別針對(duì)山地高原區(qū)薄云霧均勻分布、云霧濃淡均勻變換和云霧結(jié)塊化等典型形態(tài)云霧分布特征,選取云南省永善地區(qū)、武定地區(qū)、楚雄地區(qū)作為研究區(qū),采用中高分辨率的SPOT-5、WorldView-2以及天繪一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù),從云霧影像自身的統(tǒng)計(jì)特征、波段特征、頻域特征以及云霧影像退化模型入手,分別構(gòu)建了限制對(duì)比度的自適應(yīng)直方圖均衡化去云霧模型、BSHTI (背景抑制云層厚度因子)與VCP(虛擬云點(diǎn))相結(jié)合的去云霧模型、同態(tài)濾波去云霧模型以及暗通道先驗(yàn)去云霧模型；將以上模型進(jìn)行應(yīng)用實(shí)驗(yàn),較系統(tǒng)地對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行有效的對(duì)比評(píng)估,分析各模型的優(yōu)劣性和適用范圍,探索出高效、便捷的山地高原區(qū)遙感影像去云霧方法。本文研究成果主要有以下三點(diǎn)：(1)總結(jié)了光學(xué)衛(wèi)星遙感系統(tǒng)的成像過程、山地高原區(qū)云霧的形成和大氣反射及散射機(jī)理,分析產(chǎn)生云霧影像退化的原因及特征,從波段特征、時(shí)空分布、頻率域等方面詳細(xì)分析了云霧中高分遙感成像機(jī)理；(2)分別基于山地高原區(qū)薄云霧均勻分布、云霧濃淡均勻變換和云霧結(jié)塊化中高分遙感影像的不同形態(tài)云霧統(tǒng)計(jì)特征、波段特征、頻域特征以及云霧影像退化模型,設(shè)計(jì)構(gòu)建了限制對(duì)比度的自適應(yīng)直方圖均衡化模型、BSHTI與VCP相結(jié)合的模型、同態(tài)濾波模型以及暗通道先驗(yàn)?zāi)Ｐ?種遙感影像云霧去除模型；(3)從模型的本質(zhì)、運(yùn)行環(huán)境和模型結(jié)果等方面比較、評(píng)估和分析遙感影像去云霧模型各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍,優(yōu)化建立了基于影像特征的遙感影像去云霧技術(shù)如下：a.限制對(duì)比度自適應(yīng)直方圖均衡化去云霧模型通過圖像增強(qiáng)的方式能夠快速有效的實(shí)現(xiàn)去云霧目的,在云霧分布均勻的影像去云霧處理應(yīng)用中取得了良好的去云霧效果,適用于云霧分布較為均勻或數(shù)據(jù)量較大的高分辨率遙感影像。b.BSHTI和VCP結(jié)合的去云霧模型對(duì)于云霧由濃轉(zhuǎn)淡、灰階均勻過渡的遙感影像,去云霧效果比較理想,適用于可見光波段完整、波段間相關(guān)性高、云霧灰階均勻過渡的遙感影像。c.同態(tài)濾波去云霧模型采用的3種高通濾波器中,指數(shù)高通濾器和巴特沃斯高通濾波器的去云霧效果優(yōu)于理想高通濾波器,適用于在需要簡(jiǎn)單快速去云霧、適宜目視判讀的遙感影像處理。d.暗通道先驗(yàn)去云霧模型在保留光譜信息的基礎(chǔ)上,在存在“結(jié)塊化”云霧現(xiàn)象的遙感影像去云霧處理應(yīng)用中取得了良好的去云霧效果。綜上所述,本文不僅完整地研究了山地高原區(qū)云霧均勻分布、云霧濃淡均勻變換和云霧結(jié)塊化等三種典型云霧形態(tài)類型的中高分遙感影像特征及其成像機(jī)理,彌補(bǔ)了以往云霧去除技術(shù)研究機(jī)理分析不夠的不足,科學(xué)意義明顯；還基于云霧影像自身特征和云霧影像退化模型機(jī)理分析,系統(tǒng)構(gòu)建了限制對(duì)比度的自適應(yīng)直方圖均衡化模型、BSHTI與VCP相結(jié)合的模型、同態(tài)濾波模型以及暗通道先驗(yàn)?zāi)Ｐ偷?種去云霧模型,并對(duì)模型示范應(yīng)用效果進(jìn)行了定性定量評(píng)價(jià),較系統(tǒng)地優(yōu)化構(gòu)建了山地高原區(qū)中高分遙感云霧去除模型方法,技術(shù)方法上亦有較大創(chuàng)新。
【關(guān)鍵詞】：山地高原區(qū) 云霧中高分遙感成像機(jī)理 云霧去除方法優(yōu)選 CLAHE法 同態(tài)濾波法 暗通道先驗(yàn)法
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P237;TP751
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 遙感影像云霧去除國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究意義15-17
• 1.4 研究?jī)?nèi)容與研究路線17-19
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.4.2 研究路線18-19
• 第二章 遙感影像云霧去除模型的相關(guān)原理19-24
• 2.1 云霧成像原理19-20
• 2.1.1 云霧的形成19
• 2.1.2 遙感云霧影像的成像原理19-20
• 2.2 遙感影像云霧特征分析20-22
• 2.2.1 電磁波譜特征20-21
• 2.2.2 空間特征21
• 2.2.3 時(shí)間特征21-22
• 2.2.4 頻率特征22
• 2.3 遙感云霧影像的退化和復(fù)原模型22-24
• 第三章 遙感影像云霧去除模型的相關(guān)方法24-37
• 3.1 基于影像統(tǒng)計(jì)特征的云霧去除方法24-27
• 3.1.1 云霧影像的直方圖及其特征24
• 3.1.2 直方圖均衡化24-25
• 3.1.3 限制對(duì)比度的自適應(yīng)直方圖均衡化25-27
• 3.2 基于波段特征的云霧去除方法27-31
• 3.2.1 最優(yōu)云檢測(cè)(HOT)及背景抑制云層厚度因子(BSHTI)28-30
• 3.2.2 虛擬云點(diǎn)(VCP)30-31
• 3.2.3 BSHTI和VCP結(jié)合去云霧31
• 3.3 基于頻率域特征的云霧去除方法31-34
• 3.3.1 云霧影像的頻率域特征31
• 3.3.2 同態(tài)濾波31-34
• 3.4 基于退化模型的云霧去除方法34-37
• 3.4.1 云霧遙感影像成像退化模型34
• 3.4.2 暗通道先驗(yàn)去云霧模型34-37
• 第四章 遙感影像云霧去除技術(shù)模型的構(gòu)建及實(shí)現(xiàn)37-75
• 4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明37-41
• 4.1.1 SPOT-5衛(wèi)星數(shù)據(jù)37-38
• 4.1.2 WorldView-2衛(wèi)星數(shù)據(jù)38-39
• 4.1.3 天繪一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)39-41
• 4.2 限制對(duì)比度自適應(yīng)直方圖均衡化的去云霧模型41-50
• 4.2.1 影像統(tǒng)計(jì)特征及分析42-44
• 4.2.2 構(gòu)建限制對(duì)比度自適應(yīng)直方圖均衡化的去云霧模型44-46
• 4.2.3 限制對(duì)比度自適應(yīng)直方圖均衡化去云霧模型的實(shí)現(xiàn)結(jié)果46-50
• 4.3 BSHTI與VCP相結(jié)合的去云霧模型50-57
• 4.3.1 波段間相關(guān)性分析51
• 4.3.2 BSHTI云霧厚度檢測(cè)51-53
• 4.3.3 霧厚度檢測(cè)結(jié)果完善53-55
• 4.3.4 “虛擬云點(diǎn)”云霧去除55
• 4.3.5 BSHTI與VCP相結(jié)合的去云霧模型的實(shí)現(xiàn)結(jié)果55-57
• 4.4 同態(tài)濾波的去云霧模型57-65
• 4.4.1 對(duì)數(shù)運(yùn)算與頻率域變換57-59
• 4.4.2 高通濾波器的設(shè)計(jì)59-61
• 4.4.3 濾波后處理61-65
• 4.5 暗通道先驗(yàn)理論的去云霧模型65-75
• 4.5.1 計(jì)算暗通道66-68
• 4.5.2 預(yù)估透射率圖68-70
• 4.5.3 計(jì)算大氣光參數(shù)70
• 4.5.4 導(dǎo)向?yàn)V波優(yōu)化透射率圖70-72
• 4.5.5 無云霧影像的復(fù)原及后處理72-75
• 第五章 模型對(duì)比、評(píng)價(jià)與分析75-94
• 5.1 模型本質(zhì)比較75-76
• 5.2 模型運(yùn)行環(huán)境比較76
• 5.3 模型結(jié)果評(píng)價(jià)76-92
• 5.3.1 結(jié)果比較76-87
• 5.3.2 主觀評(píng)價(jià)87
• 5.3.3 客觀評(píng)價(jià)87-92
• 5.4 模型總結(jié)分析92-94
• 第六章 結(jié)語(yǔ)94-97
• 6.1 結(jié)論94-96
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)96
• 6.3 存在問題及展望96-97
• 參考文獻(xiàn)97-103
• 攻讀碩士學(xué)位期間完成的科研成果及參與科研項(xiàng)目103-104
• 致謝104

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳秋曉,駱劍承,周成虎;基于多特征的遙感影像分析——一個(gè)新的視角[J];國(guó)土資源遙感;2003年01期

2 王占宏,杜道生;模糊綜合評(píng)價(jià)法在數(shù)字遙感影像產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J];測(cè)繪科學(xué);2004年S1期

3 杜培軍,唐宏,方濤;基于內(nèi)容的遙感影像檢索若干問題的研究[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2005年03期

4 王占宏,杜道生;模糊綜合評(píng)價(jià)法在數(shù)字遙感影像產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2005年05期

5 汪承義;趙忠明;;遙感影像流程化處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];測(cè)繪科學(xué);2006年06期

6 史本偉;陳圣波;湛邵斌;;遙感影像庫(kù)中影像布局功能的開發(fā)實(shí)現(xiàn)[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版);2006年S1期

7 江水;洪鳴;盛業(yè)華;;實(shí)現(xiàn)遙感影像的3維漫游[J];測(cè)繪與空間地理信息;2007年01期

8 任向紅;陸宇紅;仇生泉;;4D產(chǎn)品在遙感影像糾正中的應(yīng)用[J];測(cè)繪與空間地理信息;2007年03期

9 鹿琳琳;郭華東;;利用遙感影像自動(dòng)估算深圳福田城市人口[J];遙感信息;2008年02期

10 徐秋曉;于明洋;崔健;;基于遙感影像理解模型的土地利用時(shí)空變化監(jiān)測(cè)——以龍口市為例[J];測(cè)繪科學(xué);2008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 張廣耀;汪小欽;鄔群勇;;遙感影像地圖在線服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];第十七屆中國(guó)遙感大會(huì)摘要集[C];2010年

2 熊劍;;地形起伏地區(qū)的遙感影像預(yù)處理研究[A];第十五屆全國(guó)遙感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2005年

3 傅曉俊;;遙感影像應(yīng)用現(xiàn)狀及其展望[A];測(cè)繪荊楚——湖北省測(cè)繪學(xué)會(huì)2005年“索佳杯”學(xué)術(shù)論文集[C];2005年

4 肖倩;李光耀;;航空遙感影像道路提取方法綜述[A];全國(guó)第十屆信號(hào)與信息處理、第四屆DSP應(yīng)用技術(shù)聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

5 傅曉俊;;遙感影像應(yīng)用現(xiàn)狀及其展望[A];經(jīng)天緯地——全國(guó)測(cè)繪科技信息網(wǎng)中南分網(wǎng)第十九次學(xué)術(shù)交流會(huì)優(yōu)秀論文選編[C];2005年

6 李江濤;;遙感影像在海事測(cè)繪中的應(yīng)用[A];2007'全國(guó)測(cè)繪科技信息交流會(huì)暨信息網(wǎng)成立30周年慶典論文集[C];2007年

7 胥亞;杜為財(cái);袁立偉;葉榮生;;遙感影像道路提取現(xiàn)狀與展望[A];第四屆“測(cè)繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇”論文精選[C];2012年

8 馬海濤;;探討遙感影像的校正與誤差來源——以雞西市為例[A];2006年中國(guó)土地學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

9 李江濤;;遙感影像在海事測(cè)繪中的應(yīng)用[A];華東地區(qū)第十次測(cè)繪學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文集[C];2007年

10 楊博雄;;基于北斗二代與遙感影像的定位與導(dǎo)航技術(shù)研究[A];2009年全國(guó)測(cè)繪儀器綜合學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

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

1 張鵬英;國(guó)產(chǎn)遙感影像迎來共享時(shí)代[N];科技日?qǐng)?bào);2013年

2 張玉惠;EV——GLOBE成功應(yīng)用于遼寧電網(wǎng)建設(shè)[N];中國(guó)測(cè)繪報(bào);2010年

3 彭舒;遙感影像幾何和光譜高精度重建技術(shù)獲突破[N];中國(guó)測(cè)繪報(bào);2013年

4 記者 吳晶晶;我用遙感影像發(fā)現(xiàn)3處油跡帶[N];新華每日電訊;2014年

5 李禾;我首顆環(huán)境衛(wèi)星傳回遙感影像[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

6 侯振榮;黑龍江省制作分市縣遙感影像系列掛圖[N];中國(guó)測(cè)繪報(bào);2009年

7 王智宇邋王春;航空航天技術(shù)助力抗震救災(zāi)[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

8 沈占鋒;遙感影像信息提取與分析[N];計(jì)算機(jī)世界;2006年

9 張超;讓北京發(fā)展一目了然[N];科技日?qǐng)?bào);2005年

10 李沛功 胡兵 秦海林 駐站記者嚴(yán)德勇;6年送學(xué)培養(yǎng)值不值?[N];戰(zhàn)士報(bào);2010年

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

1 江鋮;光學(xué)遙感影像空間分辨率提升的正則化方法研究[D];武漢大學(xué);2015年

2 郭賢;基于張量的遙感影像去噪、特征提取和分類方法研究[D];武漢大學(xué);2015年

3 張麗;遙感影像協(xié)同處理體系及攝影測(cè)量應(yīng)用研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2015年

4 高永剛;多尺度多平臺(tái)遙感影像在城市遙感中的應(yīng)用研究[D];福州大學(xué);2013年

5 王賢敏;機(jī)密空間信息隱藏與遙感影像授權(quán)使用[D];武漢大學(xué);2005年

6 劉亞嵐;遙感影像群判讀技術(shù)的試驗(yàn)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所）;2004年

7 程起敏;基于內(nèi)容的遙感影像庫(kù)檢索關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所）;2004年

8 任娜;遙感影像數(shù)字水印算法研究[D];南京師范大學(xué);2011年

9 鄧冰;遙感影像信息度量方法研究[D];武漢大學(xué);2009年

10 柳稼航;基于視覺特征的高分辨率光學(xué)遙感影像目標(biāo)識(shí)別與提取技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2011年

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

1 孫晨陽(yáng);多尺度遙感影像道路信息提取方法研究[D];西南大學(xué);2015年

2 鄧董建;基于稀疏表達(dá)的遙感影像的多時(shí)相融合[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

3 于曉;TM/ETM+遙感影像蝕變異常提取與篩選系統(tǒng)開發(fā)[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

4 劉佳岐;基于Landsat8遙感影像的扶風(fēng)縣蘋果園地信息提取研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

5 張健;基于多源數(shù)據(jù)的遙感地質(zhì)構(gòu)造解譯[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

6 王金杰;基于語(yǔ)義的遙感影像數(shù)據(jù)檢索關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

7 李程;基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的綠潮檢測(cè)方法研究與應(yīng)用[D];青島大學(xué);2015年

8 章琨;基于遙感影像的城市綠地提取技術(shù)研究[D];東華理工大學(xué);2014年

9 段勝?gòu)?qiáng);基于遙感影像的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)追蹤標(biāo)注的研究及應(yīng)用[D];河南大學(xué);2015年

10 侯愛霞;基于五層十五級(jí)數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)的遙感影像幾何處理系統(tǒng)研究[D];河南大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1002870