基于综合权重水体指数的水体提取研究——以鄱阳湖为例

Landsat TM/ETM+影像具有时空分辨率高(16 d,30 m)的特点,并且水体信息丰富,被广泛用于水体提取和水资源实时监测。近年来,构建水体指数是Landsat TM/ETM+影像提取水体信息成熟有效的方法。从现有水体提取指数出发,以鄱阳湖地区作为试验区,构建综合权重水体指数(Comprehensive weight water index,CWWI)。通过实验,利用归一化水体指数(NDWI)、新型水体指数(NWI)、改进的归一化水体指数(MNDWI)和综合权重水体指数(CWWI)四种水体指数进行鄱阳湖地区的水体提取,影像整体水体提取的精度分别为89.00%,91.00%,90.50%,93.00%。结果表明,综合权重水体指数能够用于进行水体提取,并且水体提取综合精度最高。     

Relief-F算法及决策树方法下的湿地信息提取

为提高滨海区域湿地信息提取的精度,以曹妃甸地区为例,通过融合主成分分析、形状、纹理、几何、水体指数、植被指数等52个特征变量,采用Relief-F算法模型优选出20个特征变量,对比分析C5.0、CART、QUEST决策树算法在滨海区域的分类精度.研究结果表明:特征优选下QUEST决策树方法的分类精度最高,总体分类精度为...     

融合纹理特征和空间关系的TM影像海岸线自动提取

针对以往研究中简单运用影像单一特征(光谱特征或者空间关系)提取海岸线的不足, 在提取过程中逐步融入区域纹理特征、空间关系和经验知识, 提出一种融合纹理特征和空间关系的海岸线自动提取方法: 首先利用影像的水体指数和纹理特征, 对影像水、陆区域进行二值分割; 然后结合空间关系和经验知识, 对分割结果进行优化和后处理, 并生成矢量海岸线; 最后, 利用基于线匹配的岸线精度评价准则, 分析岸线提取结果。将该方法运用到辽东半岛复杂背景条件下TM影像的海岸线提取实验中, 取得了良好的实验效果, 证明纹理和空间关系在海岸线提取中具有重要作用。     

基于OLI影像的几种常用水体提取方法对比研究

选取安徽省西南部的沿江平原和皖南山区为研究区,以Landsat8 OLI影像为数据源,基于面向对象的思想,比较阈值法、谱间关系法、NDWI指数、MNDWI指数、EWI指数法、CIWI指数法、PRWI指数法在平原地区和山地地区的水体信息提取的优势与不足。试验结果表明,7种方法均可以有效提取,综合来看,阈值法较适合平原地区的水体信息提取,谱间关系法适合山地地区的水体信息提取,MNDWI指数和阈值结合水体指数法较适合平原地区的水体信息提取。从精度评价角度看,阈值法提取OLI影像的水体信息效果最差,MNDWI指数提取的水体信息精度最高。     

基于混合特征空间MRF(Markov Random Filed)模型的高分辨率遥感影像水体提取

水体信息提取是遥感图像在水资源调查与利用、水生态监测等应用中的关键技术之一.针对现有的水体指数法或影像分类法在水体边界处理效果不够精确、易产生误提取和漏提取等问题,提出一种基于混合特征空间与MRF模型图像分割算法的水体提取新算法.结合遥感图像颜色特征与归一化差异水体指数NDWI创建混合特征空间,将遥感图像中的像素作为MRF模型中的随机变量,构建基于混合特征的能量函数,使用迭代的图割算法(Graph Cut)最小化能量函数确定水体边界,然后根据已提取的水体主体的水体指数及颜色特征等信息对水体边界进行自适应精细化处理.对石梁河水库水体提取的实验表明,该方法能够自动对周边环境复杂的水库水体信息进行提取,并且水体边界的提取效果良好,达到较高的水体提取精度.     

基于TM影像的水体信息提取算法研究

以郑洛地区为研究区域,利用LandsatTM影像进行波谱再分析,对谱间关系法进行改进,设计了更适合于郑洛地区水体信息提取的算法。通过综合比较和分析单波段阈值法、谱间关系法、归一化水体指数法和IHS(intensity hue saturation)变换法,借助数学形态学、中值滤波等进行优化处理,进而提出了改进的谱间关系法。实验证明该改进算法具有有效性,提取效果良好,能够提取到较细小的河流等水体信息。河流细节丰盈,山体阴影较少,总体精度较高,与实际情况一致性较好。     

面向OLI影像的自动化水体提取方法对比研究

水体边界的精确提取在水资源调查和检测中具有重要意义.由于各种水体提取方法设计时基于不同的多光谱传感器和不同的区域类型,因此研究其在相同影像的适用性很有必要.研究基于Landsat 8 OLI影像数据,以北京及周边为研究区,选取4类常见水体区域类型,即面状水体的水库区域、条带状水体的河道区域、山区阴影水体的山区区域、规则划分水体的规则水体区域,进行水体提取方法研究.通过比较谱间关系法(MSR)、归一化差异水体指数(NDWI)、改进的归一化差异水体指数(MNDWI)、波段特征指数(PRWI)、增强型水体指数(EWI)、城镇水体指数(CIWI)、高斯归一化水体指数(GNDWI)、自动水体提取指数(AWEI)共8类水体提取方法在4个常见水体提取特征区域的一致性及误差.研究得出,水库区域最佳方法为MNDWI、河道区域最佳方法为CIWI、山区区域最佳方法为MNDWI、规则水田区域最佳方法为MSR,以及在4个水体区域综合最佳方法为PRWI.此外,在水体面积较小的研究区域中使用EWI提取水体,可以取得较高的一致性.AWEI方法不适合地形多变的研究区;而在GNDWI方法中水的值域有2段,即需要4个阈值才能将水提出,相较于其他水体指数增加了误差,同时造成该方法在本研究区精度较低.     

基于高光谱遥感数据的城市河网水体提取方法比较

目前水体提取多局限于基于多光谱遥感数据的研究,高光谱遥感的出现为水体精细光谱获取和水体提取提供了可能.以机载高光谱遥感数据源为基础,构建了适用于可见-近红外高光谱数据的水体提取决策树,充分利用高光谱数据的光谱丰富性,设定了决策树的最优波段和提取阈值.以2012年AISA成像光谱获取的嘉兴城区高光谱数据作为验证数据,采用检出率和误检率对所提出的水体提取算法进行验证和评价.实验结果表明,对比单波段阈值法、谱间关系法、归一化水体指数法、分类法和决策树这5种方法,决策树水体提取方法效果最好且误检率最低.     

基于FPGA的水果边缘检测方法研究

为提高水果品质检测精度,提出了一种以FPGA为核心的水果边缘检测方案。系统以苹果为研究对象,分别对Soble算法,Laplace算法和LOG算法三种边缘检测方法进行研究,实现了对苹果边缘的提取,并分析了三种检测方法对水果边缘检测的效果。实验结果表明,以FPGA为核心的检测系统,具有处理速度快,开发周期短等优点,在水果品质检测方面具有较高的实用价值。     

不同指数模型法在水体遥感提取中的比较研究

通过对五种不同水体提取指数模型(RVI,NDVI,NDWI,MNDWI,NDSI)的原理分析,结合具体实例(洞庭湖水域)进行水体遥感提取来说明五种方法提取水体的差异,从而确定在不同时期和不同用途时所采用最佳的水体提取模型。以洞庭湖水体富营养化监测为最终目的,由此确定了最佳水体遥感提取模型为MNDWI指数模型。     

基于均值漂移的海岛(礁)岸线快速提取

为了解决海岛(礁)岸线提取的自动化问题,提高海岛(礁)岸线提取的速度与精度,提出了基于均值漂移的海岛(礁)岸线快速提取方法。首先在保证影像整体轮廓的同时构建低分辨率影像,从而缩短算法的运行时间;然后利用均值漂移技术进行高斯低通滤波处理,提高算法的抗噪性;最后通过区域增长法自动选择种子点,结合区域合并差异性度量准则实现对遥感影像的形状和颜色的识别,从而完成对海岸线的自动提取。使用该方法对海岛(礁)影像进行了海岛(礁)岸线提取实验,实验结果表明,该算法能够实现所有岛礁岸线的自动提取,相比于通过人工方式,提取时间从729s缩短为3s,极大地缩短岸线提取的时间,同时能较好地满足成图效果。     

几何活动轮廓模型用于高分辨率遥感影像海岸线自动提取

潮湿的潮滩以及近陆浑浊的海水往往使得遥感影像中的海岸线表现为模糊边界,此外潮滩表面复杂的微地形以及大量潮沟存在,使得传统基于边缘检测或分类的海岸线提取方法都难以获得连续、完整的岸线.针对上述问题,提出了一种结合区域信息改进的几何活动轮廓模型从遥感影像中快速、自动提取海岸线的方法.该方法首先利用二维最大方差阈值化分割并辅以形态学滤波对海岸线进行粗定位,以此作为初始演化轮廓,再利用改进的几何活动轮廓模型对海岸线进行精确提取.通过SPOT5全色影像的仿真试验证明该方法能够快速、准确地提取海岸线,得到的矢量岸线可直接用于地理信息系统（GIS）分析.     

软件滤波的示波血压测量算法及Android实现

提出软件滤波与示波法相结合的改进算法.利用三重软件滤波处理,针对传统示波法血压测量中脉搏振荡波提取和波形突变点选择的困难,从混合压力信号采样数据中有效提取出特征明显的脉搏振荡波,通过幅度系数法确定脉搏振荡波中突变点的幅值范围,利用波形判别法仅在该幅值范围内选取突变点,完成舒张压和收缩压的测量.在Matlab中进行仿真,并在Android移动平台上实现.Matlab仿真结果表明:该算法具有较强的可靠性和准确性.     

基于MMTD的SIFT特征提取算法

尺度不变特征变换（SIFT）是一种常用的特征提取算法,但它采用固定的阈值来筛选特征点,匹配效果不是很理想.文中针对SIFT对不同图像无自适应性的缺点,提出了一种新的计算自适应阈值的方法,即将中介真值程度（MMTD）和SIFT相结合,用MMTD改进SIFT算法能够避免为了选取合适的阈值而进行大量的实验.采用MMTD改进阈值来筛选图像中的特征点,再将特征点进行图像匹配.实验结果表明,匹配点的数量比采用传统的SIFT方法增加了约两倍,说明文中所提出的基于MMTD的SIFT特征提取算法是有效的.     

云层背景下粒子滤波目标跟踪方法研究

对粒子滤波理论及其实现方法进行了研究.通过模拟实验验证了其优于卡尔曼跟踪的性能,并结合基于双正交小波的边缘形心提取方法和粒子滤波跟踪方法,构建了其跟踪框架.通过粒子数和系统状态转移方程的恰当选择,实现了云层背景下对背景简单的点目标和存在遮挡和旋转变化情况下的大目标进行跟踪.最后通过实验分析了粒子数目和状态方程的选取对跟踪精度的影响.实验证明,结合鲁棒性的小波检测方法和具有"多峰"描述的粒子滤波算法构造成的跟踪器,在运动目标存在局部遮挡和旋转变化等情况下能够实现稳定的目标跟踪.     

基于时延空时滤波的P300波形提取及目标分类算法

提出一种基于时延空时滤波的P300波形提取及目标分类算法.将多通道脑电信号进行时延,利用最小二乘法思想构造代价函数,通过交替优化的方式估计空时滤波器和源信号,使代价函数收敛并得到空时滤波器,实现空域的源分离和时域的波形提取.经过仿真P300数据对算法性能进行验证,结果表明,该算法对P300波形恢复效果优于同类型的相关算法.对真实脑电数据进行处理,用算法得到的空时滤波器提取P300源成分作为分类特征,利用训练集得到的P300源成分训练Fisher分类器进行目标分类.结果表明,算法的P300波形提取效果、目标分类准确率及AUC值均优于同类型的相关算法.因此,该算法可有效提取P300波形并进行目标分类.      

强混沌背景中频带内谐波信号提取

针对强混沌背景中频带内信号难以提取这一问题,提出了基于正交小波变换与小波软阈值滤波相结合的方法.以Lorenz混沌背景为例,对强混沌背景中的谐波信号进行提取.仿真试验结果表明,该方法比较适合于混沌背景中弱信号的检测与估计,与现有的相空间处理方法相比,简单直接,计算步骤少,可以实现对信号的实时处理.另外,该方法具有普适性,在混沌背景中信号提取领域有一定的发展前景.     

基于高斯低通滤波的音乐节拍提取

提出一种基于高斯低通滤波的节拍提取算法,对音乐信号进行能量分析,确定信号的能量包络.在获得能量包络基础上,采用叠加分析的方法,实现在减少有待分析数据量的同时,消除信号的噪声.然后,应用高斯窗函数构造一个低通滤波器,对压缩后的信号数据进行低通滤波处理,滤除音乐信号中不能决定节拍信息的高频部分.最后,通过峰值检测的方法确定音乐信号的节拍.实验结果表明,本文所采用的方法提取结果准确,且实用性强.     

Hough变换边缘参数提取算法

研究了一种目标物体边缘参数的提取算法，霍夫变换是图像处理和计算机视觉过程中常用的一种方法，用来在图像中提取目标边缘，文中提出一种新的算法以提高霍夫变换的边缘参数的检测能力，并用迭代中值滤波来完成直线边缘的定位，计算机仿真结果显示这种算法的有效性。