基于阈值分割与数学形态学的高分辨率遥感影像道路信息提取

从高分辨率遥感影像中快速,有效的提取道路信息,一直是遥感学界研究的热点和难点问题。本文研究了一种基于阈值分割与数学形态学的高分辨率遥感影像道路提取算法,该算法不需人工给出道路种子点,方向等信息,在某种意义上提高了道路提取的自动化程度。提取过程是:首先利用阈值分割将遥感影像分割成包含道路信息的二值图像,然后利用数学形态学运算对二值图像进行处理,根据道路形态特征提取出道路区域。     

一种基于Hop-Along的遥感图像道路提取算法

基于数值形态学的道路提取是遥感图像处理的常见问题,通常结构元素的选取复杂多变,降低了算法的自动化程度.文章结合数值形态学和Hop-Along算法,对影像进行预处理、阈值分割,得到包含道路信息的二值影像;使用数值形态学的腐蚀运算及形态重建,得到主要道路网络;使用局部Hop-Along算法进行多线拟合,得到单像素的道路中心线.通过对高分辨率遥感图像的Matlab实验证明,算法大幅降低了选取结构元素的次数,提高了自动化程度,且保持了数值形态学的几何学特性.     

基于数学形态学的焊接熔池图像边缘提取技术研究

针对在数学形态学熔池图像边缘提取时二值化过程中边缘信息严重丢失的问题,提出一种改善方案:使用局部自适应方法进行二值化,然后通过中值滤波、建立连通区域并搜索填充得到最终二值化后的图像;选择合适形状和尺寸的结构元素,用4种数字形态学基本运算组合的边缘检测算子对二值化后的图像进行边缘检测。仿真结果表明,该方法可以很好地保留熔池边缘信息,并能提取出更加准确的焊接熔池图像边缘。     

基于案例推理的遥感影像水体信息提取方法

为了提取得到高分辨率遥感影像水体信息,以0.5 m分辨率World View-2影像为数据源,提出了一种基于案例推理的遥感影像水体信息提取方法。首先以提取到的影像上水体的光谱特征和纹理特征来构建推理案例库,采用归一化的案例相似度计算方法和案例匹配策略进行特征匹配,然后结合区域生长法和数学形态闭运算进行匹配后处理,最终完成水体信息提取。对不同类型的水体信息进行了提取试验,并与SVM方法提取水体的精度进行了对比,结果表明,文中方法的总体精度98.15%,kappa系数0.96,从而验证了方法的有效性和适用性。文中方法可以推广应用于不同遥感影像其他地物信息的提取。     

一种基于白帽变换的细小水体信息提取方法

提出一种基于形态学白帽变换的线性特征增强处理技术,从而有效提取遥感影像中的细小水体信息.通过白帽变换对改进的归一化差异水体指数(MNDWI)影像进行线性特征增强处理,获取形态学细小水体指数(MNWI)特征影像,并采用经验阈值和自动阈值相结合的方式实现水体样本信息双阈值分割提取,解决细小水体与线状道路容易混淆的问题.利用多幅Landsat影像测试本文方法,结果表明,本文方法能较好地提取细小水体信息,较好地保持细小河道形态的连续性,细小水体提取精度达到80%以上.     

GF-1遥感影像结合等高线消除云层干扰的连续水体重建法

为了解决遥感影像水体提取时易受到云干扰的问题,针对连续水体局部受云层干扰的影像图,采用高精度地形信息与高分一号卫星(GF-1)遥感影像两种数据相结合的方法重建水体。分别对高分一号卫星影像数据和高精度等高线地形数据进行预处理后,对缓冲区多次迭代提取未受云层覆盖的部分水体,通过对两种数据的地理配准、数学统计计算等图像运算确定水体还原水位值,从而还原云层影响下的水面面积。结果表明:该方法可以有效消除云层的影响,7幅受云层干扰影像提取水体还原后的水体面积平均相对误差在5%以内,与参考值相比,水体面积平均差值为0.0809km2。该方法较准确地还原了云层干扰下的水体面积,可广泛应用于受云层干扰影像的水体提取。     

基于形态学和盲源分离合成孔径雷达水体提取

采用一种新的基于独立分量分析(independentcomponent analysis,ICA)盲源分离(blind source separation,BSS)和形态学开重构(open reconstruction)的方法实现多极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)影像相干斑噪声抑制和水体目标快速提取.SAR影像具有强烈乘性相干斑噪声,影像数据为非高斯分布,具体分布形式未知.利用独立分量分析方法,不需要知道SAR影像的具体分布,通过对数量化将相干斑噪声转化为与图像数据相互独立的加性噪声,从多极化SAR影像中自动分离出图像数据与相干斑噪声,并自动选择相干斑指数最小的分量为图像分量.针对SAR影像水体目标的亮度及形状分布特征,进一步采用形态学开重构运算,从分离出的图像分量中提取出水体目标.利用ENVISAT ASAR多极化影像进行了实验,结果表明该方法可以快速准确地提取多极化SAR影像中的水体目标.     

用数学形态学方法提取印刷体汉字特征

本文首先扼要介绍二值数学形态学的基本运算和主要结果,然后通过具体实例阐述用开运算和击中运算提取印刷体汉字各种特征的方法,还给出了C语言程序及其运行结果.     

多源遥感数据在植被覆盖区的水体信息提取

针对单一遥感影像难以准确提取南方植被覆盖区水体信息的问题,提出了先对光学影像进行混合像元分解,消除植被干扰,增强水体信息,再联合雷达影像的多源遥感数据提取方法。以地物类型丰富,水体发育的湖南衡阳地区为研究对象,选择Landsat8光学影像和PALSAR雷达影像为主要数据源,先利用混合像元分解模型从Landsat8光学影像提取出植被信息,对水体光谱进行重建,再综合去除植被的Landsat8影像的光谱信息和PALSAR影像的纹理信息进行面向对象的多源遥感水体信息提取,并与单源影像的水体信息提取结果进行对比。结果表明,该方法进行水体信息提取的精度更高,尤其在水陆过渡带,能够较好地去除植被干扰,提取被覆盖的水体信息,在南方植被覆盖区水体信息定量提取上具有很好的效果和潜力。     

基于卫星数据的路上桥梁提取方法研究

本文提出了一种针对高分辨率遥感影像上路上桥梁的提取方法。通过沿道路骨架线对路域范围内的影像进行边缘检测,对检测出的二值化边缘结果进行矢量化,去除道路两边的防护带、道路上的车辆、道路绿化带、交通标志线等的干扰,并利用桥梁本身阴影干扰的去除等确定路上桥梁平行边。利用路上桥梁的特征对检测出的桥梁进行定位,获取到桥梁位置、长度、宽度、方位等信息。对韶山Pleiades影像做实验进行验证,结果表明本文算法对路上桥梁目标的提取是非常有效的。     

基于分形理论的焊缝信息提取

在基于机器视觉信息的焊缝跟踪系统中，受焊接条件的影响，所拍图像经常存在许多干扰信号，严重地影响了准确焊缝边缘位置信息的获得．针对这一问题，文中利用基于分形理论的边缘提取算法对有干扰图像中的焊缝边缘位置进行了提取．该算法利用各向同性的分数布朗随机场模型对焊缝图像进行分析，通过适当选取无标度区域求出了像素点及其邻域的分数维，并据此来区分焊缝边缘区域．文中还用该算法对自然光及弧光(混合气体保护焊)干扰条件下的焊缝图像进行了处理，结果表明，在较强的干扰条件下，此算法也能够将焊缝边缘位置信息准确提取出来，使焊缝中心位置误差不超过0．3mm．     

一种藻类养殖区自动化提取的Otsu优化算法

针对传统Otsu算法在藻类养殖区分布信息的自动化提取过程中存在欠/过分割、计算量大和运算效率低等问题,提出一种优化的藻类养殖区自动化提取Otsu算法(GA-Otsu).GA-Otsu算法在最大类间方差的基础上,引入类内方差,共同参与阈值选取,提高藻类阈值选取的准确性,并用遗传算法代替遍历法快速搜索最优解,实现藻类养殖区...     

基于自适应参数大小的交通图像去雾霾算法

原始的基于暗通道先验理论的去雾霾算法对于一些户外场景图像去雾霾取得了一定的效果,但不能很好地处理交通图像中的一些白色区域,会导致该区域色彩失真;同时,在处理较高分辨率交通图像时,基于软抠图的透射率优化算法需要消耗大量的计算和存储资源。针对这两个问题,首先对交通图像的白色区域展开研究,分析了基于暗通道理论的去雾霾算法在白色区域产生色彩失真的原因,并基于此提出一种自适应参数大小的透射率求解模型;其次,在透射率优化过程中舍弃效率低下的软抠图算法,提出一种基于块的透射率优化算法。将所提算法用于实例验证,结果表明该算法不但可以保证交通图像的白色区域的色彩不失真,而且提高了去雾霾效率。     

融合边缘信息的合成孔径雷达图像超像素分割算法

针对简单线性迭代聚类(simple linear iterative cluste, SLIC)对含有乘性相干斑噪声的合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像边缘分割不理想的问题,本文在SLIC基础上提出了一种融合边缘信息的SAR图像超像素分割算法。首先,利用高斯方向平滑对SAR图像进行预处理,从而在抑制乘性相干斑噪声的同时有效保护边缘细节;其次,提出了一种基于指数加权平均比率(ratio of exponential weighted average, ROEWA)算子的改进相似度测量参量,以提高SAR图像的分割精度;最后,采用六边形初始化聚类中心与圆形区域的搜索方式进行局部区域聚类,从而保证了算法复杂度增加的同时,算法的运行时间不会明显变化。实验结果表明,与四种经典超像素算法相比,本文算法生成的超像素边缘更加贴合SAR图像的真实边缘且得到的超像素大小较为均匀。     

基于小波变换及融合技术的图像边缘提取

图像边缘检测是图像分割、图像识别的基础,传统边缘检测是基于图像整体的边缘检测.小波变换使基于图像分解的边缘检测成为可能,利用小波变换将数字图像分解为高频和低频分量,对高频和低频分量分别进行边缘检测.常规融合方法是将高频边缘和低频边缘进行简单叠加,由于高频、低频边缘是通过不同方法提取的,二者之间的相似度、吻合度存在差异,简单叠加不能够有效融合高频、低频边缘图像特征,本文算法采用局部区域方差准则把高频和低频边缘在小波域进行融合.实验表明,该算法能够有效融合高频、低频边缘图像特征,具有较好的边缘检测和去噪功能.     

一种提取鱼眼镜头成像区域的算法及实现

使用鱼眼镜头拍摄图像变形严重,精确提取其成像区域是进行图像校正等后期处理的必要前提。针对传统提取成像区域算法对有效区域噪声敏感,实现过程复杂等缺点,提出一种改进的提取鱼眼镜头成像区域的方法。实验表明,该方法可以准确定位鱼眼镜头成像区域的圆心和半径,精度高,鲁棒性好,且实现简单,有良好的实用价值。     

基于互信息的EAA算法的脑部医学图像配准技术

提出了基于互信息的EAA（Extraction of Available Area有效区域提取）算法的配准方法。此方法根据人体脑部医学图像特点,首先通过图像的灰度差异,对图像进行预处理,并利用区域生长法,提取互信息的有效区域——病灶的可疑区域和颅骨轮廓,然后只将此区域做为配准的有效信息,寻找配准参数,使两幅图像的互信息最大。仿真时采用MR-PET图像,进行了22组对比实验。结果表明,此方法一定程度上消除了图像中无效区域的影响,在配准精度及配准时间上有一定的优势。     

一种背景自适应的运动目标检测算法

鉴于传统混合高斯模型背景更新的不足,融合边缘检测、帧间差分,提出一种背景自适应的运动目标检测算法。该算法利用Sobel算子提取图像的边缘信息,采用了三帧差分法把每帧图像分为背景区域、背景暴露区域以及目标运动区域,对背景暴露区域、背景区域以及运动区域采用不同的背景更新策略。实验表明,算法对缓慢运动物体、光线突变及背景融入等条件有较好的适应性,能够有效地检测运动目标。     

一种结合边缘区域和互相关的图像配准方法

针对灰度差异较大的红外图像和可见光图像,提出了一种基于互相关系数和Canny边缘区域相结合的配准算法,以改进的互相关系数作为相似性度量函数,只提取图像的边缘及其附近的区域,剔除其他互相关性低的部分,采用粒子群优化算法搜索使得度量函数达到最值时的空间变换参数的值.实验结果表明,克服了红外和可见光图像相关性较差的缺点,能够避免由灰度差异带来的多源图像配准不精确的情况,可以实现红外和可见光的配准,并且能够保证误差在较小的范围之内.      

基于图像分割的SAR图像匹配方法

针对单一背景的海岛合成孔径雷达（SAR）图像,提出一种基于图像分割的图像匹配方法．该方法采用静态小波对原实时图分解滤波,抑制噪声;利用最大类间方差阈值法分割图像,分割出特定目标;选择结构元素进行形态腐蚀和膨胀,去掉细小背景杂波干扰;对二值化的图像进行面积统计,搜索出面积最大的目标．在原实时图中,以最大面积目标的外切矩形裁剪图像作为新的实时图．实践证明,利用裁剪的新实时图进行匹配,可以有效去除背景对匹配的不利影响,弥补了传统方法匹配精度低、实时性差的缺点．