基于水平集的航拍影像阴影检测与去除系统设计

建筑物、树木和山脉等遮挡光线,可能使航拍影像中出现阴影.而阴影区域的存在可能影响图像后续处理,导致重要信息丢失.本系统旨在设计自动检测航拍影像中阴影区域并将其去除的系统,选择并搭建基于水平集航拍影像阴影检测算法的进行系统设计.系统主要功能包括：图像读入、图像去雾、阴影检测、阴影去除.     

南极地区Landsat8卫星影像的阴影检测方法

阴影在光学遥感影像中普遍存在,会对后续一系列图像信息提取等过程产生影响.在南极地区,由于其特殊的地理位置和环境,光学遥感影像中存在的阴影不可忽视.本研究在已有的阴影检测方法的基础上,根据Landsat8卫星数据的特点构建了一个新的阴影检测方法:首先对所有数据进行反射率转换处理,利用南极地区成像时的阴影在各波段的反射率特征,选取第1波段Coastal/Aerosol(0.43~0.45μm)和第5波段NIR(0.85~0.88μm)建立了能够有效识别阴影的阴影检测指数R51,并选取不同地物的训练样本进行统计分析,根据阈值提取法提取阴影为二值化图像,并从影像中剔除少量易与阴影混淆的冰面融池.通过选取南极不同地区的影像进行精度评价,发现该方法针对Landsat8数据在南极地区的阴影检测具有较高的提取精度和较好的普适性.本文利用阴影检测方法对收集的覆盖南极地区的1127景Landsat8影像进行阴影提取与统计、分布特征分析,最终提取阴影面积约15000km2,主要分布于裸岩山体集中区和大 型冰川所在地.      

单幅航空影像中云阴影的自动去除

云阴影的存在严重影响了高分辨率航空遥感影像的视觉效果和影像质量.为去除云阴影,提出了一种无需人工参与的自动处理方法.首先采用光谱特征阈值法初步检测云阴影,再结合形态学方法进行后处理,提取完整的云阴影区域;阴影去除时,设计了一种利用非阴影区域信息、阴影整体区域信息、阴影像素局部窗口及像素本身信息的综合补偿模型,所需参数均可自动获取,进而实现阴影的自动去除.实验表明,区域级、窗口级和像素级多层次信息的引入,使模型的细节敏感度增强,提升了对比度,能灵活根据复杂的云阴影遮挡情况对阴影进行合理提升,有效解决了部分补偿方法存在的补偿效果不均匀的问题,阴影中地物的色彩与纹理等信息均得到更真实的再现.     

基于高分二号影像的城区水体提取方法研究

针对高分二号遥感影像在进行城区水体提取时,遥感影像波段数较少,造成MNDWI、CWI等方法无法使用,同时受污染的水体与裸地、建筑物、阴影难以完全区分,本文提出采用城区水体阴影指数,结合最大似然估计的方法,通过区分水体和阴影光谱特征,完成与阴影彻底分离,实现在高分二号遥感影像上城区水体的高精度提取.对比阴影水体指数(SWI)、基于植被指数和中红外通道的混合水体指数模型(CIWI)、归一化差异水体指数(NDWI)以及单通道阈值法提取结果,本文方法的处理结果提取精度更高,噪声和阴影更少,总体精度在90%以上,Kappa系数在89%以上.评价数据结果表明,本文处理方法在高分二号遥感影像的城市及周边地区水体提取上是有效可行的.     

基于Quickbird影像的阴影校正模型研究

以遥感原理为基础,运用传统阴影校正模型,针对Quickbird影像的具体特征,对模型的2个主要参数值:大气亮度DNu、照射强度Eλd/Eud进行了求解,并应用实验区的影像进行了验证,结果表明了该方法的有效性和可行性,为广大Quickbird影像用户提供了一种阴影校正的新方法.     

高分辨率航空DMC影像阴影区植被提取的研究与应用

采用昆明2005年8至11月的1∶1000高分辨率航空DMC数字影像图对昆明市二环以内城市阴影区域绿色植被信息进行提取.利用归一化植被指数NDVI与NC IVI航空植被指数将明显植被区域信息提取出来,并将原图中明显植被区域割去;对切割后影像图利用掩模提取其中阴影部分并基于bayesian监督分类对阴影区植被进行分类提取.提取信息类型为明显植被、非阴影区、阴影区和阴影区植被.     

基于二次迭代Cr分量的改进Otsu自适应阴影检测算法

城市航空遥感影像中的阴影会造成影像信息丢失和信息干扰,现有阴影检测方法存在误检率高、精度低等问题。提出一种二次迭代Cr分量与改进的Otsu自适应阈值相结合的高分辨率城市航空影像阴影检测算法。将影像两次转换到YCb Cr空间,对其Cr通道直方图进行改进的Otsu自适应阈值选择,确定阴影区域。与二次迭代HSV空间检测方法进行对比实验,所提方法解决了前者的H分量损失和原始Otsu阈值算法选取不准确的问题,在准确率和精度方面具有明显优势。     

基于GF-1影像的城市高大地物的阴影检测方法

对阴影信息的研究是高分辨率遥感影像研究的重要问题,但是,在高分辨率遥感影像中,水体、暗色植被和偏蓝色地物会影响阴影检测精度,基于HSV色彩空间与主成分变换法,文中提出了一种检测阴影的阴影指数PSI。选择两个试验区,采用主成分变换法与PSI进行阴影区域检测并对检测结果进行比较分析,结果表明,在没有深色地物的情况下,PSI能够有效的区分阴影区域与水体、暗色植被和偏蓝色地物。在有人工草坪的情况下,PSI能够有效的区分人工草坪与阴影区域。在有深色地物的情况下,对HSV色彩空间中的V分量利用直方图阈值法对阴影区域进行检测,分离后的阴影区域中不包含深色地物,对PSI指数检测阴影的结果与V分量检测的阴影结果进行逻辑与运算,得到目标阴影区域;最后对阴影提取结果进行小区域去除和形态学滤波等后处理。实验结果表明,该方法针对GF-1影像具有良好的适用性,能精确并且快速地检测出阴影区域。     

基于分形及纹理分析的城市遥感影像阴影去除

为有效去除城市遥感影像中阴影效应所产生的影响,实现阴影区域的自动检测及区域内景物重建,利用纹理分析的方法,通过计算共生矩阵及其相关指数来确定阴影区域,以实现阴影区域的自动检测;同时利用分形插值中的随机中点替代法对阴影区域内景物进行了复原,真实再现了阴影区域内的景物特征．对实际航空遥感影像的处理结果表明,该方法能有效实现遥感影像阴影区域的自动检测及区域内的景物重建．     

基于多源数据的云贵高原湖泊水体提取方法对比研究

选取云南省内典型的高原湖泊——滇池、洱海为研究区,以TM影像、OLI影像与GF-1影像为数据源.对于TM和OLI影像,采用NDWI、MNDWI、EWI、NWI和AWEIsh指数法提取水体,结果表明五种方法均提取出水体轮廓,AWEIsh对滇池水体的提取效果最好,提取水体完整,并有效抑制了山体阴影,其总体精度为91.71%,Kappa系数为0.88;EWI与AWEIsh对洱海水体提取效果较好,水体边界清晰,周边细小水体没有漏提,并且有效抑制了阴影及云层,其总体精度达到90%以上,Kappa系数分别为0.87和0.88.对于GF-1影像,采用单波段阈值、多波段谱间关系、NDWI、SWI指数法提取滇池流域的水体,对四种方法提取结果进行对比,结果表明NDWI法的提取效果最好,水体信息提取完整、边界清晰,有效抑制了阴影的影响,其总体精度为90.36%,Kappa系数为0.82.     

融合目标轮廓和阴影轮廓的SAR图像目标识别

针对合成孔径雷达图像目标识别问题,在基于图像成像模型分析基础上,提出了一种融合SAR目标轮廓和阴影轮廓的目标识别算法.首先提出了一种基于去控制标记符的SAR图像分割算法,得到SAR图像目标轮廓和阴影轮廓,然后用这2种轮廓融合,用傅立叶描述子将二维数据转为一维数据,最后用基于串接准则的融合算法得到识别结果,进行SAR目标识别.基于MSTAR的实验结果验证了本算法的有效性.实验结果证明:目标轮廓和阴影轮廓的结合,除反映本身包含的局部空间结构信息外,还能反映SAR目标的高度信息,较单一轮廓特征,是一种更为稳健的特征.     

多源航天光学影像的定位模型

针对星历和有理多项式系数(Rational Polynomial Coefficients,RPC)两种主要类型辅助数据的多源光学卫星影像,以地固地心直角坐标系(Earth-Centered Earth-Fixed,ECEF)作为统一的物方坐标系,在其中构建了有理函数和共线方程,对各类常见影像的辅助数据给出了相应的转换方法,进而以联合平差的方式建立了一种光学卫星影像定位的混合/集成模型,并对4种传感器影像进行了试验验证.建立的模型考虑了影像定向参数和传感器定标参数的差异,对不同航天光学影像的独立或联合定位有较广的适应性.     

Shadow free texture acquisition of a large scale scene for city modeling

Texture acquisition of a large scale scene is one of the critical research areas in computer vision and can be used in other application areas such as computer graphics (CG), the intelligent transportation system (ITS) and the 3D geographic information system (GIS). Moreover, to acquire texture without noise (e. g. , a shadow, an obstacle body) is vital for such work. Although obstacles can be removed by using 3D geometric data, shadow elimination is still a difficult problem and strongly required for the CG and ITS community, especially for city modeling and simulation purposes. In this paper, we propose an automatic multiple image fusion technique and an efficient and simple shadow removing technique to retrieve high quality texture images of an urban area. The image fusion can be efficiently achieved by epipolar plane image (EPI) analysis, and the shadow elimination can be successfully carried out by an illumination-independent color clustering technique. The strength of this algorithm is that we can successfully fuse multiple images and eliminate shadows from the fused single image, especially in low dynamic range images, which have proven difficult using previous techniques.     

模型正演在断层阴影带内构造研究中的作用

陆丰A构造为发育在古隆起背景上的断块构造,由南、北两条断层夹持,位于断层的上升盘,其主块处于两条断层组成的断层阴影带内部,在断层阴影带内地震剖面呈现“上拉”和“下陷”的反射畸变,使得构造存在很大不确定性。为解决这个问题,需要采用正演的手段对构造畸变进行恢复。为此,建立了一系列地质模型进行正演模拟,尝试恢复真实地下构造。分析认为,造成断层阴影区构造畸变的根本原因是断层两盘的速度变化,断距、倾角是影响下伏地层地震反射的主要控制因素。最后,通过研究模型正演结果及实钻井资料,找出了构造畸变的规律,恢复了陆丰A油田ZJ_1A层顶面构造。     

基于阴影属性的运动阴影检测方法

提出一种基于阴影属性的阴影检测与去除方法,首先采用光照评估方法判断阴影是否存在,若有阴影存在则确定阴影方向并计算阴影属性,最后根据阴影属性检测阴影点。由于使用了阴影属性,阴影的检测和去除更加准确。     

利用ETM+和MODIS数据反演陆地表面温度

Landsat 7 ETM +数据是一种常用的中分辨率卫星遥感数据,它的热红外波段的空间分辨率为60 m,是目前星载遥感数据中分辨率最高的.然而由于Landsat 7 ETM +只有一个热红外波段,给ETM +陆地表面温度反演造成了困难.在前人研究的基础上开展ETM +数据陆地表面温度反演研究,首先利用MODIS数据反演总大气水蒸汽含量,然后利用普适性单通道算法从ETM +数据得到陆地表面温度,试验结果表明该方法能够取得较好的反演结果.     

关于影子价格的一个理论误区

对影子价格的理论基础进行了研究,通过对线性规划及其对偶问题经济涵义的分析,揭示了以线性规划中的影子价格为基础定义国民经济评价中的影子价格是一个理论误区,并指出影子价格的理论定义应为帕累托最优状态下的均衡价格.     

低频伴影技术在生物礁油气储层预测中的应用

含油气岩石对地震波的能量有衰减作用。当地震纵波穿过含油气地层时,波的能量将产生较大的频率衰减,在储层下方会出现低频强振幅的"低频伴影"现象。在低频率段,"低频伴影"特征明显,"低频伴影"的地震波反射能量较储层的地震波反射能量强。在高频率段,"低频伴影"的地震波反射能量较储层的地震波反射能量弱并随着频率升高逐渐减弱。选择川东北SYB1井区对"低频伴影"技术在生物礁油气储层预测中的应用进行研究,通过SYB1井和SYBc1井两口钻井的应用特征对比,有效结合"低频伴影"技术在含油气储层预测中的识别标志,得出"低频伴影"技术进行生物礁油气储层预测的适应性,证明了方法的正确性,为同类型油气储层预测工作提供参考依据。     

利用ETM+和MODIS数据反演陆地表面温度

Landsat 7 ETM+数据是一种常用的中分辨率卫星遥感数据,它的热红外波段的空间分辨率为60m,是目前星载遥感数据中分辨率最高的。然而由于Landsat 7 ETM+只有一个热红外波段,给ETM+陆地表面温度反演造成了困难。本文在前人研究的基础上开展ETM+数据陆地表面温度反演研究,首先利用MODIS数据反演总大气水蒸汽含量,然后利用普适性单通道算法从ETM+数据得到陆地表面温度,试验结果表明该方法能够取得较好的反演结果。     

一种改进的基于统计的阴影检测方法

阴影检测与抑制是视频处理系统不可或缺的环节。该环节将直接影响目标跟踪、物体识别等的精确性。常用的阴影检测算法很难同时解决好阴影的误检和漏检这一对矛盾问题。本文根据Gabor滤波器在空间域上可选带宽和方向的特性,并结合基于统计的方法来实现阴影检测。这种方法的优点是综合考虑了亮度、色差和纹理特性,从而能优化阴影检测效果。