發(fā)布時間：2020-05-17 02:18

【摘要】：近年來,各航天探測器的成功飛行,獲取了大量的小行星遙感影像,小行星的形貌特征不再神秘.小行星在太陽形成初期就已存在,至今仍保留著一些太陽系早期的物質(zhì)信息,對小行星研究可以增強對太陽系的結(jié)構(gòu)了解.深入研究小行星的形貌特征對深空探測器的導航,預防天體撞地球,開發(fā)地外資源,獲取地外財富,具有重要意義.因此對小行星形貌特征的分析,成為當前研究的重要科學問題.在對小行星形貌特征的分析中,小行星遙感影像的處理是較為重要的一個步驟.近地小行星的高空間分辨率圖像是由航天探測器的成功飛行提供的,這些光學圖像讓人類有機會仔細觀察小行星的表面.然而,由于拍攝條件艱難,受光照強度、拍攝角度等方面的影響,所獲得的遙感圖像質(zhì)量通常很低,小行星圖像中存在一些局部低對比度區(qū)域,這限制了形貌識別的準確性.針對小行星低對比度區(qū)域形貌的識別,需要對遙感圖像進行增強.現(xiàn)有的圖像增強方法如:線性拉伸,對數(shù)拉伸,直方圖均衡等是常用的遙感圖像的增強方法,在部分小行星遙感圖像上有較好的效果,通過圖像增強處理,一些小行星的形貌特征得以清晰體現(xiàn).但是,現(xiàn)有的圖像增強的方法存在一些不足:(1)傳統(tǒng)的圖像增強方法主要通過對比度拉伸來增強圖像,但拉伸的像素值有限,人眼對距離較近的像素值沒有分辨性;(2)傳統(tǒng)的圖像增強方法不僅對具有低對比度區(qū)域的小行星遙感影像的增強效果有限,而且且會丟失照明區(qū)域的部分信息,不利于小行星形貌特征的識別.針對上述問題,本文主要作了如下研究工作:(1)提出了基于小行星遙感影像的層次分類增強算法.首先,介紹層次分類增強算法的思想,即層次分類分為宏觀級別分類和微觀級別分類,然后分別在宏觀層面和微觀層面對愛神星圖像進行層次分類實驗,驗證層次分類算法對具有低對比度區(qū)域的小行星遙感影像的增強是有效的.實驗結(jié)果表明,該算法不僅可以為分析先前報道的形貌特征提供新的視角,還可以揭示低對比度區(qū)域的一些新特征.即,揭示了愛神星新的形貌特征:具有位于小行星輪廓處的特定光譜值的連接區(qū)域.最后用現(xiàn)有的圖像增強方法與層次分類方法做對比實驗,實驗結(jié)果表明:層次分類方法比現(xiàn)有的圖像增強方法在低對比度區(qū)域具有更顯著的效果且更易識別小行星的形貌特征.(2)層次分類增強算法的在小行星遙感圖像上的應用及小行星的形貌特征分析.首先,使用層次分類算法對所有已獲得遙感影像的近地小行星的圖像進行分類,該方法對這些具有低對比度區(qū)域的小行星圖像也同樣適用,不僅揭示了位于小行星輪廓處的特定光譜值的連接區(qū)域,還揭示了部分小行星存在固定恒星的新特征.然后,根據(jù)層次分類結(jié)果并結(jié)合現(xiàn)已獲取的小行星遙感圖像對所研究的小行星的形貌特征進行分析,總結(jié)了小行星表面常見的隕石坑,巨石,山丘,溝壑,脊線等五種典型特征.
【圖文】：

圖 2.2 灶神星圖像及其低對比度區(qū)域2.2 遙感圖像增強算法圖像增強指利用各種數(shù)學方法和變換算法提高圖像中的對象與非對象的對比清晰度[29],對象指所研究目標, 非對象指對象以外的背景, 從而突出人或其它所感興趣的部分, 而遙感圖像增強則指用各種數(shù)學方法和變換算法提高某灰度差、對比度與清晰度, 從而提高圖像顯示的信息量, 使圖像有利于人眼分辨[30圖像增強的方法主要分為兩大類, 即包含灰度變換和直方圖處理的直接增強的和借助濾波器的間接增強的頻率域法. 本文針對小行星遙感圖像的低對比度介紹以下幾種空間域的直接增強方法.2.2.1 基于線性拉伸的遙感圖像增強線性拉伸[31]就是擴大灰度圖像動態(tài)范圍, 將灰度圖像 f ( x,y)的范圍由[a,b]拉

圖 2.3 線性拉伸達式如下:( ,)[f(x,y)a]c.badcg xy 灰度動態(tài)范圍擴展到整個灰度顯示范圍..(,)(,)255bafxyagxy 數(shù)拉伸變換的遙感圖像增強一種非線性拉伸變換, 對數(shù)變換可以拉伸圖像的調(diào)圖像的低灰度區(qū)域. 對于較暗的圖像可以使用
【學位授予單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP751;P185.7

【參考文獻】

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1 王棟;徐青;邢帥;劉衷瑞;;小行星形貌特征的分析與描述[J];深空探測學報;2015年04期

2 李國輝;張龍龍;吳成茂;;基于光照和對比度均衡的遙感圖像增強[J];西安郵電大學學報;2015年06期

3 司馬;;世界掀起小行星探測新高潮[J];國際太空;2014年02期

4 施曉篩;;遙感圖像增強的MATLAB實現(xiàn)[J];軟件導刊;2013年11期

5 胡中為;;奇特的小行星——灶神星[J];自然雜志;2013年03期

6 胡壽村;季江徽;趙玉暉;孟林智;;嫦娥二號飛越小行星試驗中圖塔蒂斯軌道確定與精度分析[J];中國科學:技術(shù)科學;2013年05期

7 ;“嫦娥二號”衛(wèi)星成功實現(xiàn)對小行星4179的飛越探測[J];飛行器測控學報;2012年06期

8 尹懷勤;;黎明號揭開灶神星面紗[J];今日科苑;2012年10期

9 李旭輝;慈林林;胡雙演;劉建華;李俊山;;低對比度圖像增強算法研究[J];微電子學與計算機;2008年06期

10 衛(wèi)亞星;王莉雯;;遙感圖像增強方法分析[J];測繪與空間地理信息;2006年02期

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1 張夢然;;NASA計劃派遣載人航天器登陸小行星[N];科技日報;2010年

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1 朱建宇;K均值算法研究及其應用[D];大連理工大學;2013年

2 湯曉春;遙感圖像增強方法的研究及實現(xiàn)[D];華中科技大學;2008年

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本文編號：2667757