基于线特征的影像与矢量的匹配

为了保证影像线特征提取的结果与矢量数据的一致性,提出了基于对称小波断面检测法和基于最大类间方差(OTSU)分割的形态算子检测算法.对称小波断面检测法主要用于提取影像中地物的边缘线;基于OTSU分割的形态算子检测法主要用于提取影像中地物的中心线,为影像与矢量匹配提供基础.同时,针对地理信息系统(GIS)矢量数据极适合用线矩来描述的特点,研究了3个参数匹配的方法,这一方法中3个参数具有旋转不变性,能够得到可靠的匹配结果.     

近海赤潮消亡后水体缺氧的预测与生物防治方法初探

福建省东山县八尺门网箱养殖区发生中肋骨条藻赤潮期间,跟踪监测赤潮消亡过程及消亡后DO的变化,同时采用室内模拟的方法观测.研究江蓠对赤潮消亡后水体DO的影响.结果表明:江蓠可以减缓赤潮消亡后出现的水体缺氧;采用室内模拟的方法可以预测海区赤潮消亡后DO的变化趋势.     

基于无人机遥感技术的港湾养殖区监测

无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)遥感具有高时效、机动灵活、高分辨率的特点,探索应用UAV遥感平台对沿海养殖区进行监测,实时掌握养殖发展动态,开展灾后应急监测,显然具有重要意义.利用UAV获取的CCD相机光谱信息,建立渔排监测指数,提出了渔排监测指数阈值快速提取算法;并针对渔排本身混合了水体和木筏2种目标物的特性,对提取结果进行图像闭合算子运算.在福建沿海古雷和可门港的实验结果表明,基于UAV获取的数据影像,利用渔排监测指数快速提取算法估算的渔排面积精度在两个区域分别达到98.9%和97.4%,与传统遥感分类方法——最大似然法相比,在同一计算平台上,计算速度提高5倍,无论精度或速度都可满足海洋与渔业管理部门在业务上的快速响应需求.此外应用UAV,以苏迪罗台风过后的三都澳海区为例,尝试开展了台风灾害造成的渔排损毁分析,初步推算出台风造成的渔排损毁面积比例.该研究表明利用UAV遥感可以为渔业管理提供有效的技术支持.     

基于OTSU分割的云层背景下弱目标检测算法研究

在各种背景的弱目标检测算法研究中,采用了最大类间方差(OTSU)分割的检测算法,对于不同大小的目标提出了两种不同的处理方法.在背景简单的小目标的预处理中利用中值滤波和OTSU相结合的方法;对于背景相对复杂的大目标的检测采用自适应门限、拉普拉斯(Log)滤波和OTSU分割的检测算法,把目标提取出来.自适应门限用于增强图像,使图像的背景灰度变得均匀;Log高通滤波器可以有效地去除背景;OTSU是经典的非参数,无监督自适应阈值选取方法,对图像经过阈值分割后,图像将变成包含少量可能目标点的二值图像.仿真实验表明:该算法能够有效地去除背景天空的强浮云,具有计算量小等优点,能够很好地检测出目标.     

水体遥感指数研究进展

水体遥感指数是当前全球和大区域水体分布和面积估算采用的主要技术.文中对近20多年来提出的水体遥感指数进行总结,分析指数构建原理并比较两种主要指数类型(比值型和差值型)的区别,讨论水体遥感指数应用中的几个主要问题.总的看来,比值型指数对水和非水信息的分离度较强,并能抵消地形的影响,因此可以较好地去除云和阴影的影响.加上比值型指数的变量通常不带系数,因此普适性较强.现有的水体指数中还鲜有被证明可以不用选取阈值就能高精度提取水体的指数.但好的水体指数阈值选取简单,稳定性较强.常用的OTSU法(大律法)获得的阈值已被许多研究证明并不可靠,因此不宜基于OTSU获取的阈值进行水体信息提取及其方法对比.     

近海海洋水色遥感技术对赤潮的监测

我国近海区域海水水质由于水体富营养而呈现变坏的趋势,发生赤潮的次数越来越多,而赤潮与水体中叶绿素a、总悬浮物的浓度有关。通过遥感平台上搭载的探测器对海表水色信息进行收集与分析,可以高效地对大面积海域进行长时间连续地监测,从而为海洋防灾减灾工作提供科学参考依据。     

1961-2013年东北区域极端气温的变化特征

为研究东北地区极端气温变化规律,利用1961-2013年最高、最低气温资料,采用线性趋势分析方法,从时间变化、空间分布、发展趋势、指数强度方面对极端气温指数绝对及相对变化的影响等角度分析了我国东北区域极端气温事件的变化规律。结果表明：东北区域冷指数减小,暖指数增大,指数强度越大,其绝对变化越小而相对变化越大;高强度极端气温对温度变化的贡献大于低强度极端气温;高强度极端气温指数变化率增加幅度大于低强度指数,冬季各指数变化率最大;结冰日数、冷昼日数和暖昼日数变化率在东北区域的南北两侧较大;研究时段内,夏季日数、炎热夜数、暖昼日数和暖夜日数增加的幅度不断增大;霜冻日数、结冰日数、冷昼日数和冷夜日数减少的变化率先增大后减小。     

基于改进粒子群SVM的海洋赤潮监测算法设计

为克服传统的海洋赤潮监测算法滞后性问题,提出了一种改进粒子群SVM的海洋赤潮监测算法。首先,给出基于改进粒子群SVM的海洋赤潮监测算法的基本原理,采用改进粒子群算法来对SVM的参数进行优化。优化后的SVM模型作为初始模型,采用有标签的样本数据对SVM进行训练,得到训练好的SVM模型。测试当前数据时,将其输入到训练好的SVM模型,通过投票方法统计得到该数据对应的预测结果。仿真实验结果表明,预测结果较为精确,与其他方法相比,具有监测精度高和时间开销小等优点。     

基于动态阈值的混凝土裂缝高抗噪提取及识别方法

针对表面布有蜂窝麻面等复杂噪声的混凝土裂缝,提出了一种基于动态阈值的混凝土裂缝高抗噪提取方法.首先,通过灰度变换、高斯滤波、信息增强等技术弱化、去除噪声,增强图像中裂缝的亮度,提高裂缝与背景的对比度;然后,采用OTSU阈值分割算法去除伪裂缝,基于裂缝与干扰噪声面积的差异,引入动态阈值,实现各类型裂缝的提取;最后,基于边缘检测和裂缝骨架细化处理,计算裂缝的长度、宽度和面积3项特征参数.基于室内实验和室外实际桥梁拍摄的4组裂缝图像结果表明,4组裂缝的平均宽度分别为2.01、1.07、1.34、0.97 mm,说明该方法适用于不同背景下各类型裂缝的提取,具有较强的鲁棒性.     

香梨果肉穿刺力响应谱的峰值法分析及脆度评价

为解决香梨脆度客观准确评价这一问题,本研究采用峰值法对不同成熟度香梨果肉穿刺力-变形曲线的锯齿度进行度量分析,分别提取计算得到了10个峰值参数,并对这10个参数随香梨贮藏时间的变化规律以及对香梨果肉脆度变化的敏感度进行分析,结果表明:香梨脆度随贮藏时间逐渐减小时,有7个峰值参数变化有规律,其中曲线下面积S、平均峰值F_(mean)、最大峰值力F_(max)、曲线线性长度D呈明显减小趋势,总峰数n、曲线长度比D/DS、Heidenreich指数Cn呈明显升高趋势。因此,曲线线性长度D、总峰数n、曲线长度比D/DS、Heidenreich指数Cn这4个峰值参数适于作为香梨脆度评价指标,Heidenreich指数Cn对香梨脆度变化最敏感,具有最优的香梨果肉脆度评价能力。     

基于文化算法的PCNN自动系统的研究

脉冲耦合神经网络作为当前智能领域研究的热门课题,其多个参数的设置给实际应用造成很大的困难.而文化算法作为新型的进化算法,具有对参数自动寻优的优势,为此,提出一种基于文化算法的脉冲耦合神经网络的自动系统,并通过将其应用于图像分割,将分割结果与经典OTSU阈值分割法比较,验证了该方案的正确性与可行性.     

2001—2017年中国近海水域赤潮发生规律及其影响因素

通过收集整理2001—2017年相关数据, 对我国近海海域赤潮爆发规律及影响因素进行初步探究。结果表明, 我国近海海域赤潮发生规律呈先增后减趋势, 2001—2005年, 近海赤潮面积和频次大幅度增加, 2006—2017年则明显减少。2008—2017年, 我国发生赤潮608 次, 引发赤潮的第一优势物种有65种。其中, 东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)是引发赤潮次数最多的生物, 共计106次。各海区赤潮的影响因素有差异: 渤海区赤潮面积变化主要受营养盐和总氮影响, 东海区赤潮面积和次数变化与营养盐、总氮、总磷和亚硝态氮显著相关, 南海区赤潮面积变化与污染物入海量和CODcr显著正相关(P<0.05)。为进一步减少赤潮爆发, 提出我国近海海域赤潮防治建议: 建设在线监测站点, 采取因区制宜的管控措施, 加强源头排污管理, 完善应急响应体系, 进行海洋生态修复。     

基于OTSU和Canny算子的红外图像特征提取

由于红外图像背景复杂、分辨率低等因素,在利用涡流红外热成像技术检测金属材料裂纹缺陷时,会导致红外图像裂纹缺陷区域模糊。为解决这一问题,提出一种基于大津法(OTSU)和Canny算子相结合的红外图像特征提取方法,用于解决红外图像分割、特征增强和裂纹缺陷区域边缘特征提取等问题。首先对获取的红外图像进行降噪处理,增强图像中的特征信息;然后用OTSU算法将裂纹区域从背景区域分离出来,并用Canny算子提取裂纹区域的边缘,最终获得裂纹边缘的周长和面积等特征信息。实验结果表明,该方法能准确定位红外图像裂纹区域,提取红外图像裂纹边缘特征信息。     

基于LabVIEW的海洋赤潮生物荧光实时采集系统

赤潮是近海常见的重要灾害之一,为了建立对赤潮生物的有效监测方法，本文提出了一种基于LabVIEW语言的海洋赤潮生物荧光实时采集系统．该系统通过光电倍增管将赤潮生物受激光激发出的荧光信号获取并转换为电流信号，通过信号调理电路及基于LabVIEW编程的数据采集卡将电压信号读入计算机处理并分析．实验结果表明,该系统可以实时有效地捕获海水样品中赤潮生物的荧光信号。为检测和计算海洋赤潮生物及其浓度提供了一种有效的辅助检测途径，有助于预测海洋赤潮爆发．     

基于黄色诱捕板的黄曲条跳甲识别与计数方法

为了及时掌握严重危害蔬菜生长的害虫—黄曲条跳甲的发生状况及其危害程度,提出了基于黄色诱捕板的黄曲条跳甲识别与计数方法.首先,采用最大类间方差法(OTSU)获得图像的黄色诱捕板区域.在黄色诱捕板上以连通区域面积阈值获得候选区域,并对候选区采用OTSU算法、颜色平滑算法和主动轮廓模型进行目标图像分割.在此基础上,对候选区域提取颜色特征、纹理特征和几何特征,并采用支持向量机的方法,对黄曲条跳甲进行识别和计数.所提出的基于黄色诱捕板的黄曲条跳甲识别与计数方法的准确率、精确率和召回率分别为88.16%,92.00%和81.56%,达到了及时获得黄曲条跳甲灾情的目标.     

基于氮磷比的赤潮灾害危险度评估方法研究

 为了定量表示氮磷比对赤潮灾害危险度的影响,在赤潮藻类最大比生长速率的氮磷比耐受性模型和赤潮暴发基准细胞密度的基础上,建立了氮磷比与赤潮暴发时间的关系模型,并据此划分危险度等级且归一化得到危险度值,并以中肋骨条藻为例进行了应用分析。结果表明基于氮磷比的赤潮暴发时间模型受初始密度、氮磷比的影响,且随初始密度、氮磷比的变化呈倒高斯形态变化。依据赤潮藻类在不同氮磷比下的耐受特性,赤潮灾害危险度可划分为高危险度、中危险度、低危险度三个等级。在高危险度区,最大比生长速率大,赤潮暴发时间最短,赤潮发生的可能性最高;在中危险度区,最大比生长速率小,赤潮暴发时间长,赤潮发生可能性低;在低危险度区,最大比生长速率趋于初始比生长速率,赤潮暴发时间最长,赤潮发生可能性最低。     

中国沿海赤潮的发生和危害研究概述

针对赤潮的概念以及我国目前赤潮灾害概况和研究现状，介绍了赤潮对海洋生态平衡、海洋渔业、水产资源和人类健康的危害.分析赤潮发生的原因和机理：海水富营养化是赤潮发生的物质基础和首要条件，水文气象和海水理化因子的变化是赤潮发生的重要原因，海水养殖的自身污染亦是诱发赤潮的因素之一.最后总结了赤潮的预报和防治对策，提出赤潮研究趋势.     

中助骨条藻（Skeletonema costatum）赤潮发…

通过一个完整的骨条藻赤潮发生过程（起始－发展－维持－消亡），研究水体中Ｆｅ，Ｍｎ含量的变化及其与赤潮发生的关系。结果表明表层水中，赤潮发生的起始阶段Ｆｅ，Ｍｎ浓度很高，分别为大于１７．８μｍｏｌ／Ｌ和０．５１μｍｏｌ／ｌ。     

无人机高光谱影像水面耀光去除及信息重构方法研究

抑制遥感影像水面耀光污染并重构影像信息,是改善无人机遥感信息质量、扩大水环境监测区域的有效途径.针对传统经典的耀光信息重构算法难以适用于无人机高光谱影像这一问题,提出了一种耀光自动检测去除与信息重构算法,即采用归一化水体指数提取水体,以全波段总和灰度图像的最低值为阈值对耀光进行分割,利用拉普拉斯算子提取水面耀光纹理,通过多轮形态学膨胀与阈值更新迭代计算出两者面积差值,以投票机制获得最小差值的出现频率,并逆向获取最佳阈值自动去除耀光.而后,基于主成分分析确定匹配波段,通过改进Criminisi算法对去除区域进行重构.去除算法应用于四个真实耀光场景,去除率均在99%以上.重构算法结果在主观和客观上均优于其他算法,耀光重构水体与正常水体各波段变异系数差值在1%以内,具有良好的光谱应用能力.     

基于颜色与结构特征的车牌定位算法

针对车牌具有稳定的颜色特征和形状特征,提出基于颜色与结构特征的车牌定位算法.利用OTSU自动阈值化技术将灰度车牌图像转化为二值化图像,通过对每一个连通区域提取形状参数,粗划分出候选车牌区域,最后利用颜色特征确定车牌.实验表明,这种车牌定位方法具有一定的优越性.