基于高光譜圖像的礦物譜帶信息抽取與填圖系統(tǒng)
本文選題:高光譜遙感 + 特征提取; 參考:《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:作為一種細(xì)分光譜成像技術(shù),高光譜遙感是地質(zhì)勘探、地物覆蓋分析和礦產(chǎn)資源調(diào)查的高效的手段。高光譜礦物識(shí)別與填圖是遙感地質(zhì)填圖由巖性填圖到礦物填圖的最重要一步,其中礦物光譜特征參量提取與礦物識(shí)別的種類(lèi)和精度是核心。而高光譜圖像是圖譜合一的數(shù)據(jù),需要研究快速并行的高效處理方法。本論文通過(guò)設(shè)計(jì)蝕變礦物分層識(shí)別譜帶參量化特征提取方法的基礎(chǔ)上,構(gòu)建蝕變礦物識(shí)別的規(guī)則庫(kù),建立推理機(jī),研制一款高光譜圖像特征提取和礦物識(shí)別系統(tǒng)。主要研究成果如下:(1)提出了一種局部去包絡(luò)線(xiàn)和多項(xiàng)式擬合的參量化光譜吸收特征提取方法。該方法通過(guò)局部去包絡(luò)線(xiàn)處理,消除背景影響,增強(qiáng)光譜的吸收特征;利用局部多項(xiàng)式擬合,克服光譜噪聲影響。在此基礎(chǔ)上,該方法針對(duì)Al-OH鍵礦物和Mg-OH鍵礦物等,設(shè)計(jì)了組合吸收位置、吸收深度和半谷寬度等參量化光譜特征提取方法。實(shí)驗(yàn)表明,該方法光譜特征提取精度高,有效克服了背景和噪聲的影響。(2)組合主要的吸收譜帶和次要吸收譜帶的參量化特征,構(gòu)建了含Al-OH鍵礦物和Mg-OH鍵礦物等的礦物光譜識(shí)別規(guī)則庫(kù);從而設(shè)計(jì)了基于專(zhuān)家系統(tǒng)的蝕變礦物推理識(shí)別方案,并給出了填圖方法。(3)研發(fā)了一款高光譜圖像蝕變礦物特征提取與識(shí)別軟件。該軟件基于多核計(jì)算架構(gòu),集成局部去包絡(luò)線(xiàn)和多項(xiàng)式擬合光譜曲線(xiàn)預(yù)處理、參量化特征提取、礦物推理識(shí)別模塊等。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)測(cè)試,驗(yàn)證了所屬Al-OH鍵礦物和Mg-OH鍵礦物等礦物識(shí)別的類(lèi)別和精度都大大提升。
[Abstract]:As a subdivision spectral imaging technique, hyperspectral remote sensing is an efficient means for geological exploration, ground cover analysis and mineral resources investigation. Hyperspectral mineral identification and mapping is the most important step from lithologic mapping to mineral mapping in remote sensing geological mapping, in which the types and accuracy of mineral spectral characteristic parameters extraction and mineral identification are the core. Hyperspectral image is a kind of data, which needs to be processed quickly and in parallel. On the basis of designing the method of extracting spectral band parameter quantization feature of altered mineral stratified recognition, the rule base of alteration mineral recognition is constructed, the inference machine is established, and a hyperspectral image feature extraction and mineral recognition system is developed in this paper. The main research results are as follows: (1) A method of extracting the spectral absorption characteristics of parametric quantization based on local de-envelope and polynomial fitting is proposed. In this method, the background effect is eliminated and the absorption characteristic of the spectrum is enhanced by means of local decontamination, and the influence of spectral noise is overcome by using local polynomial fitting. On this basis, the combined absorption position, absorption depth and half-valley width of the combined absorption location, absorption depth and half-valley width are extracted from the Al-OH bond minerals and the Mg-OH bond minerals. Experimental results show that the proposed method has high precision in spectral feature extraction and effectively overcomes the parameterized features of the main absorption bands and secondary absorption bands combined with background and noise. The spectral recognition rule base of minerals containing Al-OH bond and Mg-OH bond is constructed, and the inference and recognition scheme of altered minerals based on expert system is designed. A software for feature extraction and recognition of altered minerals in hyperspectral images is developed. The software is based on multi-core computing architecture, integrates local de-envelope and polynomial fitting spectral curve preprocessing, parameterized feature extraction, mineral inference recognition module and so on. The data tests show that the classification and accuracy of Al-OH bond minerals and Mg-OH bond minerals are greatly improved.
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:TP751
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,本文編號(hào):1835465
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