高分辨率遥感影像技术应用研究——以城市绿化精细化调查为例

针对城市绿化现状调查工作,设计基于高分辨率遥感影像的城市绿地信息的精细化提取方案.以WorldView-2卫星遥感图像作为城市绿化调查数据源,讨论遥感图像配准、融合、几何校正等影像预处理过程中的关键技术;引入红边因子的改进植被指数,通过基于多特征的面向对象决策树分类方法提取绿地信息,以此作为绿地空间分布参考图进行人机交互式解译,有效地保证了城市绿地信息精细化调查成果的质量.实践表明,运用本文设计的城市绿化现状精细化调查方法获得的绿地绿化覆盖信息能够达到城市园林绿化管理和规划的要求.     

通用遥感数据并行处理框架设计与实现

为了简化对地观测地面系统遥感数据并行处理软件的开发工作,在分析遥感数据处理流程、并行任务调度和容错策略的基础上,设计了遥感数据并行处理框架。该框架集成了遥感数据预处理并行任务调度、消息和数据交换、故障管理等公共功能,并设计实现了简单易用的插件接口规范,以支持多载荷、多种遥感数据预处理功能的扩展以实现并行处理,具有较好的通用性和功能扩展性。最后基于消息传递接口(MPI)技术,在集群上实现了遥感数据处理并行框架,并在此框架上实现遥感数据预处理的并行系统,完成了系统并行性能测试与分析,结果表明该框架在简化遥感数据预处理并行功能开发的同时还能满足遥感数据并行处理效率要求。     

基于数学形态学的遥感影像人工草地提取研究

以内蒙古自治区太仆寺旗为研究区,基于Landsat 8 OLI遥感影像,采用数学形态学方法构建了太仆寺旗人工草地提取模型.对内蒙古自治区太仆寺旗2013年8月23日的遥感影像进行了几何精校正、辐射定标、大气校正等预处理,并进行了归一化植被指数NDVI计算.在分析太仆寺旗人工草地几何特征的基础上,采用数学形态学方法对NDVI梯度图像进行了边缘检测,得到了边缘NDVI梯度图,并对其进行了二值化处理.基于圆环形结构元素构建了太仆寺旗人工草地提取模型,从NDVI梯度图的二值图像中提取了形状规则的圆形人工草地,并与太仆寺旗人工草地实际数目与面积进行了比较.结果表明,提取数目精度达到93.73%,提取面积精度达到92.16%,说明本文提出的基于遥感影像与数学形态学的人工草地提取模型,可有效地提取太仆寺旗的人工草地.     

基于TM遥感图像的预处理分析

TM遥感图像预处理的目的主要是对遥感图像进行噪声滤除,更好的利用预处理后的遥感图像所反映的地物目标波谱特性进行反演、统计和分析。文章用ENVI软件截取合适的TM遥感图像研究区域,井用直方图最小值法校正遥感图像,然后又介绍多结构元素形态滤波方法,与传统的中值滤波和均值滤波进行了对比,信噪比高。这些方法很适合试验区的分析,效果很好。     

基于SVM的遥感图像校正算法研究

遥感图像已经成为空间技术领域非常重要的数据源,针对遥感图像的几何变形情况,采用近似的几何校正方法对图像进行线形或非线性的控制调整。为了提高遥感图像的精确度,本文采用支持向量机的方法进行校正,并在算法级别进行了改进,得到了较好的效果。     

陕西丰镐地区航空高光谱遥感数据预处理研究

目的对获取的丰镐地区航空高光谱遥感数据进行前期数据处理和校正。方法通过辐射校正、噪音去除、航带间差异调整、几何校正等图像处理方法对畸变和误差较大的遥感数据进行校正。结果获得了高质量、高精度的数据,为后续光谱定标、分类识别及信息提取提供了理想的图像。结论本方法对校正航空高光谱图像存在的较为严重的辐射畸变和几何畸变有良好效果。     

成像光谱数据处理平台的构建及其地学应用

基于遥感前沿技术和现代信息技术,开展了成像光谱数据处理平台构建研究,开发了大气校正、几何校正等高精度数据预处理技术平台,完成了典型目标的高光谱建模、基于曲波变换的遥感专题信息提取及基于混合语言编程的成像光谱数据处理系统构建等研究,为铀资源勘查高光谱数据处理提供了基础软件平台。该系统在铀资源勘查遥感地质评价项目的实际应用中,取得理想效果。     

基于CGSP的遥感图像并行处理服务系统的研究与实现

日益兴起的网格技术,给遥感图像实现高速、有效、实时处理提供了现实可行的实现方法。本文设计出了一个基于CGSP的遥感图像并行处理服务系统的整体架构,并对其中的服务部署进行了研究。     

星载SAR图像几何校正并行算法研究

并行计算是遥感图像快速处理的基本方法,而并行算法则是实现这种方法的关键之一.针对星载SAR图像几何校正中单幅图像的快速处理问题,首先分析了一种串行校正算法的可并行特征,随后分别设计了一种面向多CPU/核和一种面向GPU的全局并行校正算法,并利用2幅星载SAR图像测试了多种数据粒度下这2种算法的加速效能.实验结果表明,这2种并行算法可以大幅提高星载SAR图像的几何校正速度;CPU并行算法的性能主要与CPU/核心数目有关,而GPU并行算法则主要与数据粒度有关;后者具有很高的加速比,是几何校正的高效方法.     

基于ENVI/IDL的高分遥感数据自动预处理及植被 提取方法:以湖南林业为例

随着我国高分对地观测系统的逐步完善,面向林业领域的国产高分遥感数据的应用需求也越来越大.本文提出一种基于ENVI/IDL的高分光学遥感数据自动预处理及植被提取方法,通过快速大气校正(QUAC)、RPC正射校正、GS图像融合和图像配准等步骤,实现高分数据自动预处理,一定程度上解决了林业应用中前期预处理耗时长及过程繁琐的问题.通过进一步提取植被覆盖区域,可为湖南省林业调查人员提供高质量卫星遥感影像.在湖南省郴州市和常德市的高分二号遥感数据上进行的实验验证结果表明,所提方法进行高分遥感数据的自动预处理以及植被提取时性能较好,且处理时长稳定,可以满足实际需求.     

FPGA+DSP航片并行处理系统

研究了一种采用FPGA +双DSP的航片高速并行处理系统 ,并用区域分解算法对航片处理任务进行划分与分配 .FPGA实现对航片预处理 .DSP实现航片高层处理 .DSP部分由双TMS32 0C6 2 0 1芯片构成高速运算处理单元 ,峰值处理能力每s可达 3.2× 10 9条指令 .FPGA和DSP具有各自的存储器 .在系统中应用符合数字图像处理特点的区域分解并行算法 ,这样使在空间域串行图像处理算法得到并行化 ,从而合理地对任务进行划分与分配 ,同时保证各DSP处理机负载平衡 .该方法适合多种图像处理算法 ,实现简单 ,大大减少了开发的工作量 .经试验表明 ,该实时航片处理系统具有高效、简单、可靠的特点 .     

基于FPGA的流水线珠算加法器设计

在图像处理、数字信号处理等领域需要用到大量加法运算,加法器运算性能对整个系统影响重大。根据操作模型原理,采用珠算算法设计了一个流水结构的并行高速硬件加法器,并在Xilinx Virtex-II的FPGA上实现了设计方案。在FPGA上集成8个处理单元完成并行计算,处理单元运用流水线结构,提高运算频率,并采用数据调度模块解决流水线上“数据相关”问题。仿真结果表明,32位珠算加法器平均运算仅需0.712ns,其速度是32位串行加法器的8.771倍,是32位并行加法器的1.588倍。这对于进一步优化实现硬件乘法器,甚至最终实现硬件除法器提供了研究空间。     

一种基于金字塔结构的图象匹配算法

提出一种用于改善算法效率和鲁棒性的多分辨率图象匹配方法,在该方法中我们设计了一个新颖的与基于个人计算机的图象处理系统联用的金字塔计算结构,用以加速系统计算速度。与单纯由ＰＣ机驱动的图象处理相比,该系统的处理速度提高了一个数量级。这种基本的金字塔结构还可用作建立更大规模的金字塔结构的＂砖石＂．本文还对该金字塔结构的性能作了分析。     

实时图像小波无损压缩系统的FPGA实现

将Altera公司的DE2多媒体开发平台与Terasic公司的D5M数码相机开发套件相结合,设计了一套基于小波无损压缩的实时图像处理系统。系统采用便于可编程逻辑器件灵活实现的二维整数5/3提升小波变换实现压缩。为保证图像的无损压缩,对边界数据进行对称周期延拓处理。并针对实时处理过程中的大容量数据流的存储问题,应用片外存储资源保存采集和处理过程中的图像数据,有效地降低了片上存储资源的消耗。测试结果表明:系统满足实时图像采集、预处理及无损压缩的要求。     

Fast Remote-Sensing Image Registration Using Priori Information and Robust Feature Extraction

In this paper, we propose a fast registration scheme for remote-sensing images for use as a fundamental technique in large-scale online remote-sensing data processing tasks. First, we introduce priori-information images,and use machine learning techniques to identify robust remote-sensing image features from state-of-the-art ScaleInvariant Feature Transform(SIFT) features. Next, we apply a hierarchical coarse-to-fine feature matching and image registration scheme on the basis of additional priori information, including a robust feature location map and platform imaging parameters. Numerical simulation results show that the proposed scheme increases position repetitiveness by 34%, and can speed up the overall image registration procedure by a factor of 7:47 while maintaining the accuracy of the image registration performance.     

基于红外图像处理技术的设备过热故障源定位

传统的电力设备过热故障都是通过人工检测完成的,无法做到无接触检测,危险性较强。结合红外热成像理论,设计并实现基于红外图像处理技术的电力设备过热故障检测系统,介绍了系统的总体结构,通过远程图像采集模块完成电力设备范围内红外图像数据的采集以及预处理,DSP模块作为红外设备图像实时处理的核心,实现整个系统的控制及调控。利用FPGA模块实现图像信号数据的暂存、预处理及匹配等操作。详细分析了基于红外图像分割技术的软件设计基础和实现方法,并给出系统程序实现代码。系统测试结果显示,所提系统具有很高的可行性及实用性。     

DSP6416在数字图像处理中的应用

阐述了高速图像目标测量系统的DSP实现，运用高性能DSP（TMS320C6416）完成实时图像处理，研究了一种快速图像预处理和模式识别的相关算法，并给出系统的程序开发流程，包括DSP端和主机端两个部分。实验证明该系统性能可靠，识别效果较好，有较高的实时性。     

AR系统中并行技术的应用研究

AR(Augmented Reality增强现实)系统运行时包含很多图形、图像的相关计算任务，要求系统实时完成，这个问题在基于PC的AR系统中更为突出。为了提高IP(1mage Processing图像处理)计算的实时性，提出了一种可行的并行解决方案。硬件上采用基于SMP(Symmetric Multiple Processor对称多处理器)的Cluster结构，算法上运用并行图像算法。在Windows操作系统下用多线程和MPI(Message Passing Interface消息传递接口)技术，设计了并行图像算例实验，并对这两种方法进行了综合比较。     

基于Amdahl定律的分组密码并行处理模型研究

为进行分组密码并行处理的理论研究和定量分析,构建了基于Amdahl定律的分组密码并行处理模型.通过引入分组内数据级并行性、分组内指令级并行性、分组间数据级并行性和分组间指令级并行性等并行性,建立了分组密码的多维度并行处理模型,研究了算法参数和并行参数对分组密码处理性能的影响.结果表明,并行比例大的算法其性能提升空间较大,且开发任一并行性都能够提升密码运算性能;但对于具体的应用场景,需要根据算法结构、工作模式等来进行合理的资源配置和并行性开发;该模型能够为分组密码算法的并行处理架构设计、资源配置和并行性开发等提供理论依据和指导原则.      

基于TMS320C80的视频图像处理系统的研制

目的 研究基于多处理器的并行运算在图像处理中的应用,方法 建立ＴＭＳ３２０Ｃ８０硬件平台,采用Ｃ语言与两种汇编语言混合编程的方法实现图像蝗并行处理,结果 该图像处理系统能够完成图像的实时处理,进行边缘提取的速度可达到３０帧／ｓ,采用互相关模板匹配方法进行跟踪的速度可达到１４帧／ｓ,结论 基于多ＣＰＵ的并行运算可以对图像进行实时处理,减少硬件系统的复杂性,并行运算的效率主要由多个任务在多个处理器上的