基于低概率检测的高光谱异常目标检测算法研究

在深入分析高光谱数据特点的基础上,系统研究了基于低概率检测的高光谱图像异常检测方法。首先针对高光谱图像数据维数高的特点研究高光谱图像降维方法,重点研究自适应子空间分解(ASD)算法对高光谱图像进行降维;然后研究高光谱图像异常目标检测算法,异常检测算法能够在没有先验光谱信息的情况下检测到与周围环境存在光谱差异的目标,具有较强的实用性,成为一个重要的研究热点,重点研究低概率检测(LPD)算法,并用此算法对高光谱图像进行异常检测。此外,还研究了其它算法如RX算法,并与LPD算法进行比较,在此基础上对LPD算法进行改进,寻求以较高的鲁棒性进行高光谱异常目标检测,最终用基于特征融合的低概率检测算法对LPD算法进行改进。     

基于有约束CNMF的遥感高光谱多光谱图像融合

针对高光谱图像空间分辨率较低的问题,设计了一种基于光谱解混的高光谱、多光谱图像融合算法（VSC-CNMF）. 结合遥感图像的实际物理特性,在混合像元分解时加入端元单形体最小体积约束和丰度稀疏约束,通过光谱退化、空间退化和迭代解混,实现不同图像间端元和丰度的匹配,获得了具有高空间分辨率的融合图像. 仿真实验表明,VSC-CNMF可得到具有更高空间质量和光谱质量的融合图像.     

一种边缘增强的光谱响应曲线分形维计算方法

提出了一种用于高光谱影像边缘增强的光谱响应曲线差分步长分形维特征值计算方法. 该方法首先对高光谱响应曲线进行差分处理,并利用步长分形维算法计算差分光谱曲线分形维值,最后根据差分分形维值计算高光谱特征影像. 实验结果表明,本文提出的差分步长分形维算法较原始步长法更能保持光谱影像细节并增强边缘,同时减弱噪声影响,可用于高光谱影像特征提取、分析和解译.     

混合物红外光谱的分解

日本岛津IR—435型红外光谱仪的DR—1型处理机以可对简单组份混合物的光谱进行分解,即是所谓“差示光谱技术”。利用DR—1型处理机分解混合物光谱时,要注意仪器有关参数的选择及程序中常数的确定。此分解光谱的方法,在没有FT—IR红外光谱仪的情况下,为简单组份混合物光谱的分解提供了分析方法。     

弧焊光谱视觉传感技术初探

本文通过对弧焊区各部分发光情况及光谱辐射情况的分析和研究,提出了选用光谱窗口观察弧焊区的弧焊光谱传感法。     

小波分析用于水稻叶片氮含量高光谱反演

针对叶片氮营养高光谱诊断中光谱弱信息提取困难的问题,利用小波对作物冠层光谱信号进行分解,提取光谱弱信息建立氮含量反演模型. 在东北平原长春市采集水稻冠层高光谱数据建立氮含量预测模型,并对该模型精度进行检验. 采用Daubechies小波系的Db5函数对水稻原始反射光谱和导数光谱进行8 层小波分解,选择不同尺度和位置的小波系数作为输入参数建立192 个反演模型,分析不同输入参数对模型精度的影响,从中选择对应较高模型精度的输入参数组合建立氮含量最佳反演模型. 实验结果表明,小波系数预测叶片氮素含量模型具有较高的估算精度,预测值与实测值的复相关系数最大为0.99,显著优于传统光谱指数的估算模型精度. 此项研究表明,小波分析在提取反射光谱弱信息反演作物生化成分方面有良好的应用前景.     

利用支持向量机构建水稻镉含量高光谱预测模型

研究基于支持向量机构建水稻镉(Cd)含量高光谱预测模型的可行性.利用ASD光谱仪测量研究区水稻冠层反射光谱,通过实验室化学分析得到土壤镉含量和水稻叶片镉含量,对研究区水稻光谱进行均一化平滑处理以及小波变换降噪,构建基于支持向量机(support vector machines,SVM)的水稻镉含量高光谱预测模型.结果表明,小波变换降噪处理对SVM建立的镉含量预测模型精度有所提高,SVM高光谱预测模型的相关系数为0.8674,均方误差为0.0012.该研究为利用高光谱遥感大面积、快速监测农田作物重金属污染提供技术支持.     

基于经验正交变换的山地柑橘叶片光谱特征分析

对山地柑橘叶片光谱特征进行分析。以云南省玉溪市新平县典型柑橘种植区为研究区，以不同高程、不同坡度与坡向采集的柑橘叶片为研究对象，采用ASD FieldSpec 4地物光谱仪测定不同地形下柑橘叶片光谱反射率，通过经验正交变换分析山地柑橘叶片光谱特征，并借助GIS工具分析地形因子对山地柑橘叶片光谱反射率空间分布的影响。结果表明，山地柑橘叶片光谱特征存在5个显著的变化区间，山地柑橘叶片光谱特征在空间上呈现整体一致性，且叶片光谱反射率高的区域主要分布在种植区西北部，反射率低的区域主要分布在种植区西南部；地形对山地柑橘叶片光谱特征空间分布影响较大，叶片光谱反射率高的区域主要分布在海拔600～800 m、坡度6°～25°和南坡(158°～203°)。经验正交变换可以有效地揭示由于地形差异所造成的山地柑橘叶片光谱特征的空间差异，该变换方法揭示了山地柑橘叶片光谱特征空间分布规律，适合于分析地形对山地柑橘叶片光谱特征空间分布的影响，可为山地柑橘叶片营养诊断提供科学依据。     

汞光谱灯热结构设计和热分析

高频无极汞灯是汞离子微波频标系统的重要组成部分,而由于射频加热作用,光谱灯处于过热工作状态,直接影响194.2 nm光谱线的强度和稳定性,最终影响整机输出频率信号性能。因此,光谱灯散热结构设计和热分析是汞离子微波频标的一项重要内容。本设计以铝合金灯罩作为散热基座,试验表明,灯罩能明显改善光谱灯的散热性能,使光谱灯温度接近工作点温度。同时,利用热仿真软件Flotherm对光谱灯进行热力学仿真分析,仿真结果跟试验数据基本吻合。     

用随机决策树群算法进行高光谱遥感影像分类

摘要： 高光谱影像具有丰富的光谱信息,与全色、多光谱影像相比能更好地进行地面目标的分类识别. 该文对决策树分类算法的优劣进行分析,引入随机决策树群算法,对青海省祁连县Hyperion高光谱影像和IRS-P6影像数据进行实验,使用子空间划分和光谱距离进行降维后,分别采用支持向量机、神经网络、最大似然法进行分类,并与随机决策树群算法分类结果进行比较. 结果表明,该算法表现最优且无需降维预处理,可广泛应用于高光谱遥感领域.     

血卟啉及其衍主物的研制

本文提供了血卟啉及其衍生物的制备方法,对文献中的方法进行了改进,并以高于文献值的收率制得血卟啉及其衍生物。产物的结构是用薄层层析、萤光光谱、紫外光谱和红外光谱确定的。     

高光谱遥感图像最优波段选择方法的研究进展与分析

随着成像光谱仪的发展日益成熟,高光谱遥感图像的研究已进入到一个新的阶段--对获取的高光谱数据进行有效处理和利用的阶段。目前的处理方法主要集中在对高光谱图像的数值分析处理上,比如大气校正、降低数据维数、信息提取、分类与目标探测等方面。高光谱图像相邻的波段之间一般具有较大的相关性,并不是所有的波段对于后续处理都有着同等的重要性,通过选择最优波段而组成新的高光谱图像空间,在不损失重要信息的条件下可以代表其他波段的信息。因而需要在更合理的数学模型的指导下,按照一定的准则,来决定最佳波段的选择问题。对目前国内外高光谱图像的各种波段选择方法进行了综合归纳和分析,力图为高光谱图像处理寻找突破点,加强此领域的研究力度。     

结合空-谱信息的高光谱图像分类方法

针对传统高光谱遥感图像分类中单纯利用光谱信息而忽略空间信息这一情况,研究空间信息在分类中的两种有效利用方法:其一是先基于方向线理论提取空间特征,然后将其与光谱特征相结合进行高光谱图像分类;其二是采用空间邻域信息继续对分类结果进行智能性修正。实验结果表明,空间信息的利用有助于进一步提高高光谱图像的分类精度。     

Er:LiNbO3晶体拉曼光谱与荧光光谱研究

以Czochralski提拉法生长出一系列Er: LiNbO3晶体(Er: 1.0mol%, 2.0mol%, 3.0mol%),测量室温下的拉曼光谱和荧光光谱,比较不同Er3 掺杂浓度晶体发现,Er: LiNbO3晶体振动模的对称性及分布几乎不改变,但随着Er3 掺杂浓度的改变,其拉曼峰位轻微向短波数方向移动,拉曼光谱及荧光光谱强度也出现变化.     

一种新型基于插值的高光谱图像亚像元定位算法

在高光谱图像亚像元定位领域中,基于插值的亚像元定位算法具有无参数、无迭代、快速运算等优点,得到了广泛的应用。传统的基于插值的亚像元定位算法由于原始高光谱图像分辨率低和现有的光谱解混技术的局限性,使得丰度图像不能充分携带原始高光谱图像的先验信息。针对这一问题,提出了一种新型基于插值的高光谱图像亚像元定位算法。将插值算法直接应用于原始低分辨率高光谱图像,得到高分辨率图像。将高分辨率图像通过光谱解混得到具有丰富原始图像先验信息的丰度图像,利用丰度图像提供的信息将类别标签分配到每个亚像元中,获得亚像元定位结果。仿真实验证明,该方法可以充分地携带原始图像的先验信息,获得比传统的基于插值的亚像元定位算法精度更高的结果。     

GaAs太阳电池减反射膜的设计

利用实际测量的光谱响应结果来对GaAs单结太阳电池减反射膜进行设计优化.先初步设计单结GaAs太阳电池SiN减反射膜厚度,然后太阳电池片样品进行光谱响应测量.利用实际测量的光谱响应结果推算电池样品在AM1.5条件下的无反射时光谱响应,根据计算的结果来对GaAs单结太阳电池减反射膜厚度进行设计优化.优化结果表明83nm为GaAs单结太阳电池单层减反射膜厚度的最优值.     

贝叶斯方法和非参数模型支持下的遥感影像线性光谱分解

针对遥感影像混合像元分解中的地物光谱不确定性问题,提出利用非参数模型来刻画地物光谱的概率分布,并基于贝叶斯方法得到地物面积比例的后验概率分布,最后利用无偏估计和最大似然估计来估算地物面积比例. 通过Landsat遥感影像不透水层制图的实验表明,所提方法的分解精度高于传统的线性光谱分解算法和硬分类方法,证明了贝叶斯方法能够较好地解决地物光谱不确定的问题.     

基于粗糙集约简的水稻叶片叶绿素含量高光谱反演

利用高光谱技术可估测水稻冠层叶绿素含量,为水稻的长势遥感监测与农艺决策提供科学依据. 基于地面实测水稻叶片光谱数据,提出了一种粗糙集属性简约和支持向量回归相结合的叶绿素反演方法,解决了植被光谱指数相关性高易造成计算冗余以及降低水稻叶片叶绿素高光谱反演效率的问题. 首先选择18 个与水稻叶绿素含量相关性较大的植被光谱指数作为因变量,利用粗糙集约简植被指数数据空间得到含有6 个植被光谱指数的简约核;然后采用支持向量回归方法反演叶绿素含量. 基于全部指数反演及基于简约核指数反演的R2 分别为0.858 6与0.850 6. 因此,该方法与采用全部指数进行反演的结果相比,不但具有相当的反演精度,而且有效缩短了反演算法步骤及时间,为大数据处理提供了新的技术方法.     

高光谱实时异常目标检测研究

高光谱异常检测不需要任何先验信息,在国防军事和民用等方面具有重要的理论研究价值和应用前景。由于检测运动目标以及缓解机载或星载存储压力的需求,实时处理在高光谱异常检测领域中得到了广泛的关注。本文论述了高光谱异常检测及其实时处理的发展历程,简单阐明了实时处理系统的架构,重点介绍了实时处理应用在高光谱异常检测的思想和方法,分析了该领域目前存在的问题以及未来的研究途径。     

用荧光光谱法研究聚(甲基环己基硅烷)的光解过程

研究了在空气中经紫外光辐照前后的聚（甲基环己基硅烷）（简记为：ＰＭＣＳ）溶液或膜的荧光光谱。结果表明,随着紫我光照时间的增加,ＰＭＣＳ溶液和膜的荧光光谱峰位依次蓝移,荧光强度依次降低,并用ＧＰＣ,ＸＰＳ及ＩＲ光谱研究了在空气中经紫外光辐照前后的ＰＭＣＳ溶液或膜。结果表明,其荧光光谱峰位蓝移及荧光强度降低,与聚硅烷发生了光降解和光氧化过程有关。