基于MAP估计的遥感图像频域校正超分辨率算法

为解决超分辨复原中遥感图像调制传递函数过零点引起的病态问题,提出了一种基于最大后验概率估计,利用遥感系统成像模型对图像进行频域校正的遥感图像超分辨率复原算法.该算法首先假设图像满足高斯马尔科夫先验模型,使用最大后验概率估计法实现图像频谱外推.然后根据成像模型对外推的频率分量进行频域校正,去除调制传递函数过零点附近的伪信息.最后使用优化最小化方法完成数值求解,降低了计算复杂度.实验结果证明,该算法考虑了图像成像模型本身特性,对合成图像和各种地物条件下的遥感图像都能取得快速有效的超分辨复原效果.     

基于边缘增强总变分正则化盲泊松图像反卷积

针对总变分的方法支持分片常值解,易导致图像内容中的平坦区域出现"阶梯效应"和纹理及部分细节随着噪声消失等问题,提出基于边缘增强总变分正则化的盲泊松图像反卷积方法.受边缘信息对视觉感知的重要性的影响,提出具有空间自适应性的边缘增强指示算子约束总变分正则化项,并采用双边滤波区分图像内容中的边缘和平坦区域.一系列仿真和真实模糊图像实验表明:提出的方法与其他方法相比具有较好的平滑平坦区域和保边缘的特性.     

基于核范数的JPEG解码算法

针对低比特JPEG图像因量化过程中产生的量化噪声问题,提出一种核范数JPEG解码算法.首先基于自然图像的低秩性得到一个带无穷范数约束问题的低秩矩阵恢复模型,其次将约束凸优化问题转换为无约束优化问题,降低其计算难度.最后,利用经典的原对偶算法结合块匹配方法处理低秩矩阵模型,得到后处理JPEG解码图像.实验结果表明,该文算法比基于总变分后处理方法在去除量化噪声方面具有优越性.     

基于MHD角速度传感器的面阵相机模糊图像复原

在轨卫星平台上普遍存在着宽频带、低幅值的微角振动，随着对航天相机探测能力和遥感图像空间分辨率要求的不断提高，微角振动对星载光学系统成像质量的影响更加突出．针对高频微角振动造成的图像模糊问题，提出使用磁流体动力学(magnetohydrodynamics,MHD)角速度传感器测量面阵相机受到的微角振动，并根据面阵相机角运动信息构建点扩散函数，进一步采用基于全变差正则化的图像复原算法实现图像复原，从而提高图像质量．首先，在分析航天相机受到微角振动干扰产生像移原因的基础上，建立像移模型，并根据像点在焦平面上的移动轨迹构建点扩散函数．其次，搭建实验系统模拟航天相机在微角振动环境下的成像过程，在垂直于光轴的方向上施加单频正弦角振动干扰，并使用MHD角速度传感器进行探测．最后，利用基于全变差正则化的图像复原优化算法对模糊图像进行复原，并基于图像的调制传递函数对复原图像质量进行评价．实验结果表明：当微角振动频率在20～300 Hz内，且产生的像移在13个像元以下时，复原图像的调制传递函数积分面积可达到静态图像积分面积的90%以上，图像细节清晰，对比度得到明显提升．对同一频点进行多次重复实验，结果表明...     

l_1-总变分图像恢复的一种快速解法

总变分正则对具有清晰边缘的图像有较高的恢复性能.鉴于其不可微,交替方向法被广泛用来求解该类问题.然而,交替优化子问题常常使得搜索方向不精确.针对交替方向法在l_1-总变分图像恢复模型中的应用,提出了一种利用子空间优化矫正其当前搜索方向的方法.数值实验结果表明推出的方法可以有效地提升图像恢复性能.     

基于稀疏先验和相对总变分的图像盲去模糊

在图像盲去模糊中,从单一模糊图像估计模糊核是个严重不适定问题.文中提出了一种基于稀疏先验和相对总变分的图像盲去模糊方法.该方法用权值L0平滑方法自适应地提取图像主体结构,剔除图像噪声、细节和小尺度物体边缘等不利于模糊核估计的因素;用相对总变分方法解决稀疏先验作为正则项估计复杂模糊核所存在的不准确性;用超拉普拉斯先验的正则化方法进行清晰图像估计.实验结果表明,文中算法相对于现有的图像去模糊方法,所估计出的清晰图像具有较好的结构和较少的伪迹,图像复原效果好.     

基于自适应曲面拟合的红外图像背景估计

针对红外弱小目标检测,提出了一种新的基于自适应曲面拟合的红外图像背景估计方法。采用三角函数作为基函数,对红外图像进行拟合。为提高拟合精度,引入了权值矩阵对拟合误差进行约束,并采用分步策略对拟合结果进行优化。在初步拟合的基础上,为抑制奇异点（强边缘点,噪声和小目标）对拟合的＂干扰＂,采用迭代寻优的方法,自适应地对拟合权值和拟合系数进行调整。此外,针对迭代处理的阈值选取,采用概率统计的方法对噪声方差进行估计,提高了拟合的准确性。实验表明：利用该方法估计背景进行背景抑制,可有效提高残差图像的信噪比,显著减少虚警点干扰,提高单帧内目标检测概率。     

基于视觉特性的无参考型遥感图像质量评价方法

影响遥感图像成像质量的主要是模糊和噪声这2种失真因素,二者在空域和频域互相影响互相抑制,因此很难对同时存在这2种失真的遥感图像进行客观图像质量评价。该文利用人类视觉系统对模糊和噪声两种激励的响应特性不同,结合结构相似性度量方法,提出了一种基于视觉特性的无参考型图像质量评价方法。该方法同时考虑了模糊和噪声两方面因素,它不需要参考图像作为图像质量评价依据。实验结果表明:该方法的评价结果与全参考型图像质量评价方法的结果具有较高的相关性,是一种准确可靠的无参考型图像质量评价方法,并且易于实现。     

基于图像整体变分和分数阶奇异性提取的图像恢复模型

分析基于图像整体变分理论所对应的图像恢复整体变分模型的不足：对于纹理丰富的含噪自然图像，在去除噪声的同时，损失了图像中固有的纹理信息。揭示从残差图像中提取具有分数阶导数奇异性图像的可能性，提出用于图像恢复的残差校正整体变分模型。模型提供一种图像的分解与表示方法。实验结果表明，该恢复模型对自然图像的边缘和纹理等细节保持效果大大优于整体变分模型。     

基于模糊遗传算法的内窥镜图像的恢复

针对内窥镜图像恢复的需求,结合模糊先验辩识算法和遗传寻优的思想给出了一种基于模糊遗传算法的图像恢复算法.该方法采用模糊特征矩阵表示图像,再通过模糊遗传寻优以获得最佳的图像恢复,从而为含有严重噪声、模糊性和不确定性的内窥镜图像恢复提供了一种新的途径,实验结果表明,该方法比其他恢复算法具有更好的效果.     

基于连续空间频率的遥感成像辐射响应模型及其几何相关性研究

从光学遥感成像机理出发, 突破MTF (系统传递函数)和SNR (信噪比)模型在影像辐射质量评价中的局限性, 将影像频谱、MTF和SNR有机结合, 提出具有明确物理意义的, 基于连续空间频率的辐射响应模型SFRR以及截止空间频率处的SFRR指标。该模型一方面能有效降低综合辐射响应模型对复杂地物光谱、反射率等实测参量的依赖, 另一方面为研究辐射响应与几何质量的相关性提供了理论基础。利用资源三号前视和后视卫星影像及其MTF退化与噪声仿真影像, 进行SFRR模型及特征点像方几何定位精度相关性分析, 验证SFRR模型及其与遥感影像几何质量的定量关系。研究成果可以作为航空航天光学遥感传感器系统设计、遥感影像处理和应用的重要依据与基础保障, 对微波、激光雷达等遥感影像质量评价也有一定的借鉴意义。     

一种遥感影像混合噪声二阶去除方法

遥感影像去噪对于影像后续的使用和研究具有重要意义。高斯噪声与椒盐噪声是影像中常见的噪声,目前的去噪算法对于这类混合噪声普遍存在去噪效果不佳、去噪后影像边缘模糊等缺点。针对以上问题,提出了一种遥感影像混合噪声二阶去除方法。该方法第一阶段是在DnCNN网络框架的基础上引入扩张卷积来增加网络的感受野,便于在遥感影像中提取更多的特征信息;同时在深卷积层后引入DropoutLayer层构建降噪模型,以防止网络出现过拟合,简化训练难度,然后使用该模型对影像进行初步降噪。为进一步提高初步降噪结果的影像质量,有效去除混合噪声中的椒盐噪声,保留更多的影像边缘细节及纹理特征。该方法第二阶段是在自适应中值滤波的基础上采用最近邻域像素加权中值替换原滤波窗口中值,对初步降噪结果进行二次处理,得到遥感影像混合噪声最终去噪结果。为验证算法的可行性和有效性,进行了遥感影像去噪实验及去噪影像边缘检测实验。分析实验结果,无论从主观视觉还是客观评价指标上进行对比,提出的方法对于遥感影像混合噪声去噪效果优于传统去噪方法,并且能够较好地保留影像边缘细节及纹理特征,获得更清晰的影像结果。     

遥感模糊降质图像的扩散恢复算法研究及实现

图像恢复是图像处理中非常重要的一个方面,其方法是通过相应的退化模型和算法,对退化降质或受到噪声污染的图像进行重建,恢复原来的图像。作者介绍了利用传导扩散及反扩散模型,对因物体运动、大气湍流的扰动,拍摄时的散焦等引起的模糊降质图像的恢复算法,并给出了Laplace算子离散方法以及实现程序,提出了图像恢复的递推、迭代模型,基本解决了图像“盲恢复处理”的问题。对所述算法进行了全面的图像恢复测试、比较,证明算法具有较大的适应范围,可应用于勘探、遥感、司法刑侦、无损探测等领域的图像恢复处理。     

基于加权小波分析的遥感图像融合算法

提出一种基于加权小波分析的遥感图像融合算法. 首先在光照色度饱和度空间上提取多光谱图像的光照强度分量, 对光照强度分量进行主成分分析获得修正的光照强度, 再将修正的光照强度与小波分析高频区域进行加权融合, 最后进行小波分析与光照色度饱和度空间逆变换获得遥感图像的最终融合结果. 该方法有效解决了在低频空间分辨率与高频空间分辨率的图像融合过程中, 小波分析方法丢弃低频分量易产生分块模糊现象, 且主成分分析方法易产生光谱图像信息域失真的问题. 在不同场景遥感图像的融合上进行仿真实验, 结果表明, 该算法在一定程度上解决了图像融合后边缘模糊、 融合结果中出现模糊块状阴影等问题, 并在清晰度、 纹理细节和真实性上获得了较大提升, 且能针对不同的融合需求调整合适的加权系数, 使遥感图像的融合达到最佳效果. 在光照色度饱和度空间, 加权小波分析进一步提升了遥感图像融合的效果, 不仅充分表达了各种遥感图像的细节, 而且能较好地保留原始光谱信息.     

基于倒谱分析的运动模糊参数估计

运动模糊是导致图像降质的最常见因素之一,估计运动模糊的点扩散函数是运动模糊复原的前提和关键.分析运动模糊图像频谱和倒谱的特征,提出在倒谱域估计点扩散函数的方法,利用倒谱中2个负峰值点坐标估算模糊尺度,对倒谱取绝对值后用Radon变换检测模糊方向,对运动模糊图像的参数进行估计.实验表明该方法是有效的.     

一种新的基于倒谱法和Richardson-Lucy算法的运动图像盲复原方法

运动图像的盲复原,一直是图像处理领域的难点,本文根据运动模糊图像特点,提出了一种鲁棒、高效保留图像细节和纹理特征的图像盲复原算法.在图像的复原过程中运用了基于最大似然函数的Richardson-Lucy滤波方法只需知道模糊类型,不需要其它任何先验知识,就能做到有效复原,适用范围广,能对线性匀速运动类型的模糊、振动模糊、旋转模糊都有效,鲁棒性好,抗噪能力强.     

土粒流运动图像模糊退化的恢复

分析了潜土逆转旋耕被抛土粒流运动图像模糊退化机理 ,依据土粒流运动图像的特点 ,针对不同的退化机理分别采用了不同的恢复方法 该文采用带最优窗的维纳滤波恢复方法 ,对土粒流运动模糊退化图像适当进行分区 ,确定了合适于各自图像区域的点扩展函数 ,获得了较为满意的恢复效果 ,为降低后续处理的难度和提高处理精度提供了可靠保证     

维纳滤波图像复原技术的研究与改进

图像复原是图像处理中的一个重要问题。对于改善图像质量具有重要的意义。已在实际应用中被证明是有效的重要的图像复原技术有很多,而维纳滤波法提供了一种在有噪声情况下导出反卷积传递函数的最优方法,它是频率域最常用的一种恢复方法。详细研究讨论了对维纳滤波算法的变通与改进,并针对维纳滤波方法恢复运动模糊加噪图像时出现的边界模糊或振铃效应提出了一种改进算法,很好地复原出了图像的重要信息,并具有令人满意的视觉效果。     

西南喀斯特地区植被定量遥感研究进展

喀斯特地区植被相比非喀斯特地区具有更高的时空差异性,在维持脆弱生态系统稳定与可持续发展中具有极其重要的作用。西南喀斯特地区作为全球生物多样性热点地区,植被类型多样且存在显著的同物异谱/同谱异物现象。为更精准、高效地进行喀斯特地区植被定量遥感研究,本文从个体尺度到生态系统尺度,从遥感数据源选择和方法应用上回顾了西南喀斯特地区植被定量遥感的研究进展,并探讨下一步需要重点关注的研究方向。西南喀斯特地区植被定量遥感研究主要集中在群落和生态系统尺度的植被覆盖度、植被分类、生态系统服务功能与价值研究;遥感影像数据应用相对单一,主要为被动成像中低分辨率的光学影像(如Landsat和MODIS)。在个体和种群尺度上,虽采用了地物高光谱遥感技术和无人机遥感技术,但该技术主要应用于小尺度近地面植物个体和种群研究,难以扩展到区域范围。亟待开展融合多源影像,尤其是激光雷达影像(Light Detection and Ranging, LiDAR)与非影像数据的应用及其先进分析方法研究,以及个体和种群尺度的喀斯特地区植被生化参数定量估算与自然植被物种精准识别,群落和生态系统尺度的生物多样性与碳循环定量遥感研究工...     

适于遥感噪声图像恢复的柔性形态滤波器优化设计

遥感图像在其成像过程中产生了噪声，对被噪声污染的遥感图像进行滤波处理，从中恢复出有用图像正在成为遥感进一步研究和应用的基础，选用了一种重要的非线性滤波方法——柔性形态滤波器，并用模拟退火算法进行柔性形态滤波器的优化设计，计算机仿真结果表明，优化后的柔性形态滤波器在遥感噪声图像恢复方面取得了较好的效果。