遥感图像变化检测在外来植物种入侵上的应用

外来植物种入侵给生态系统带来了诸多正面和负面影响,并成为了当前学术界关注的热点问题之一。为了有效地监测和控制外来入侵植物以及合理地开发利用外来入侵植物,变害为利,需要对外来入侵植物的空间分布和动态变化进行监测。本文将用于处理遥感图像变化检测时所采用的非下采样Contourlet变换和模糊C均值聚类算法相结合的方法,引用到生物物种入侵的动态监测,已取得更佳的检测结果。     

基于交叉累积剩余熵和NSCT的多模式遥感图像配准

图像配准是图像变化检测、融合、拼接等技术的 基础,在遥感图像处理领域具有广泛的应用 。利用非抽样Contourlet变换(NSCT)在图像分解上的灵活性,交叉累积剩余熵(CCRE)对遥感图像进行配准的有效性,提出一种基于CCRE和NSCT 的多模式遥感图像配准算法。首先对参考图像和待配准图像分别进行NSCT分解得到低频图像 ,然后采用CCRE作为相似性测度,利用牛顿法获得最优仿射变换模型的 参数对图像进行配准。实验 结果表明,本文方法能够较快的搜索到全局最优解,配准精度高,是一种有效的配准算法。     

遥感图像建筑物识别及变化检测方法

针对单独使用像素级变化检测或特征级变化检测对于高层建筑物检测精度低的问题,提出了一种图像特征和经验知识结合的建筑物识别及变化检测方法,用于检测多时相遥感图像中高层建筑物的变化情况.首先采用本文提出的Ratio梯度与交叉累积剩余熵相结合的配准算法配准两个不同时相的SAR和全色图像,分别利用知识规则识别SAR和全色图像建筑物区域,在识别的建筑物区域上,采用像素比值法进行建筑物变化检测.实验结果表明,该方法可以有效提高建筑物的检测正确率,降低虚检率和漏检率.     

遥感影像图像拼接算法研究

针对高分辨率遥感影像的图像特点,采用SURF特征算法实现对图像的快速拼接。该方法利用SURF算子提取特定区域的图像特征;并应用图像的几何特征做进一步的特征点筛选,以提高图像拼接效率,减少计算误差;利用RANSAC配准算法对图像进行配准,以消除误匹配;对于光照不均匀情况,致使拼缝图像插值不均匀,可采用三次样条插值法处理,使拼接后图像整体更符合人眼评价标准。     

Delaunay三角网优化下的小面元遥感影像配准算法

针对遥感影像配准中控制点分布不均匀而影响配准精度的问题,论文提出三角网优化模型下的小面元遥感影像配准算法。首先利用RFM模型与DSM数据对其进行正射纠正;其次采用SIFT算子匹配特征点,通过RANSAC算法对其优化;同时设置影像边缘格网点,综合利用仿射变换、核线约束和灰度相似性约束匹配边缘格网点;构建初始Delaunay三角网,通过三角单元面积与角度双重约束优化三角网;最终通过扫描线填充算法实现小面元影像配准。多组实验结果表明该算法在遥感影像配准中的适用性和有效性,影像配准精度可达到亚像素级,使得存在地形起伏的遥感影像配准问题得到了有效解决。      

影像配准中遥感影像库的应用

在目标变化检测和识别过程中,影像的高精度配准是极为重要的环节,它直接决定了变化检测和识别的成败,然而配准过程中参考影像的获取和配准控制点的提取一直是工程实践中的难点;以遥感影像库为配准参考影像,提取配准控制点,对系统内部处理的遥感影像进行精确配准,很好地解决了不同分辨率参考影像的获取和有效控制点的提取,并使待配准影像和影像库数据获得一致的地理坐标系统,能取得较好的效果。     

基于迭代更新的SIFT遥感图像配准算法

由于多光谱遥感图像之间存在复杂辐射差异，造成全色图像与其他波段图像通过尺度不变特征变换(Scale-Invariant Feature Transform, SIFT)算法进行图像配准时无法保证配准精度。针对这一问题，提出一种基于迭代更新策略的SIFT算法。该算法通过SIFT算法获取同名点，迭代更新求解单应性矩阵，获得基准图像与待配准图像之间的最优单应性矩阵实现图像配准。为验证所提方法的有效性和鲁棒性，在网通一号和高分二号遥感影像上进行了图像配准实验，实验结果表明，所提方法不仅可实现高精度的图像配准，还可以有效提升SIFT算法应对遥感图像辐射差异的鲁棒性。     

基于特征的遥感图像自动配准算法

面向光学图像的多时相、多光谱、多传感器图像的自动配准,本文描述一个基于特征的高精度图像配准算法.它以点映射配准技术为基础,处理具有全局仿射几何失真的图像配准问题.首先,通过边缘检测和相应的后处理提取封闭边界;其次,根据边界链码相关和区域不变矩匹配策略建立边界的对应,并对对应重心即匹配点对进行一致性检测获得基元控制点;最后,估计初始变换参数,并通过显著点片的相关匹配来增加控制点个数,迭代修正变换参数以提高配准精度.多种遥感图像数据的配准实验和对比试验证实了的自动算法具有较高的可靠性和配准精度.     

最优控制点选取的遥感图像亚像素配准算法

分析了已有图像配准算法应用遥感图像配准方面的面临的问题,针对提高不同模态遥感图像配准精度问题,提出了一种人工辅助多模态图像配准算法。该算法首先由人工对待配准图像(测试图像)和参考图像输入控制点,利用高斯差分算子确定测试图像极值点;其次利用投影变换和最小线性平方差算法计算双边平均配准误差;最后,根据配准误差自动对控制点进行亚像素调整,取得亚像素级控制点匹配,实现遥感图像精确配准。实验结果表明,该算法具备更高的配准精度。      

基于SIFT和Affinity Propagation的遥感图像配准算法

随着传感器和光学影像测量等各种技术的快速发展,航空遥感技术已经在电力巡检、森林防火、地理测绘等领域中发挥着越来越重要的作用,而图像配准作为遥感图像的预处理步骤为图像融合等后续处理提供了参考和依据,目前已经成为遥感图像处理领域的研究热点。文中提出了一种基于尺度不变特征变换（Scale-invariant Feature Transform,SIFT）和仿射传播聚类（Affinity Propagation,AP）的图像配准算法。该算法与原有算法相比优势在于无需预先设定参数,并且实验仿真表明该算法能有效地对多源图像进行高精度的配准,与随机抽样一致算法（Random Sample Consensus,RANSAC）相比提高了正确匹配点的数目。     

基于NSCT与FCM的多时相遥感图像的变化检测

提出了一种基于非下采样Contourlet变换和模糊C均值聚类相结合的方法。该方法首先对两时相遥感图像进行相减运算得到差异图像。再对差异图像进行NSCT多尺度分解得到子带图像,将各子带图像与差异图像本身构成特征向量。最后通过使用模糊C均值聚类算法对多尺度特征向量进行分类得到最终的变化检测结果(变化和非变化类)。该算法不受变化类和非变化类统计分布的限制,不需要先验知识,适用性强。对真实遥感数据集进行研究,实验结果表明本文方法可以得到较好的检测效果;将本文算法与传统方法相比,该方法具有更好的检测精确度和抗噪性能。     

基于融合边缘变化信息全卷积神经网络的遥感图像变化检测

高分辨率遥感图像变化检测是了解地表变化的关键,是遥感图像处理领域的一个重要分支。现有很多基于深度学习的变化检测方法,取得了良好的效果,但是不易获得高分辨率遥感图像中的结构细节且检测精度有待提高。因此,该文提出融合了边缘变化信息和通道注意力模块的网络框架(EANet),分为边缘结构变化信息检测、深度特征提取和变化区域判别3个模块。首先,为了得到双时相图像的边缘变化信息,对其进行边缘检测得到边缘图,并将边缘图相减得到边缘差异图;其次,考虑到高分辨率遥感图像精细的图像细节和复杂的纹理特征,为了充分提取单个图像的深度特征,构建基于VGG-16网络的3支路模型,分别提取双时相图像和边缘差异图的深度特征;最后,为了提高检测精度,提出将通道注意力机制嵌入到模型中,以关注信息量大的通道特征来更好地进行变化区域的判别。实验结果表明,无论从视觉解释或精度衡量上看,提出算法与目前已有的一些方法相比,具有一定的优越性。     

基于视觉显著模型的遥感图像舰船快速检测

为了降低传统高分辨率海面遥感图像舰船目标检测方法的计算复杂度,提高检测速度,在舰船目标检测中引入了基于直方图对比度的视觉显著模型和空间降维算法,提出一种新的高分辨率海面遥感图像舰船目标快速检测算法。首先对高分辨率遥感图像进行空间降维,然后计算降维图的视觉显著图,突出感兴趣目标区域,最后利用最大类间方差法分割视觉显著图以获取舰船目标候选区域。结果表明,目标检测所消耗的时间减小为原来的10%~12%,弱化了复杂海面纹理背景对目标检测的影响。该研究提高了高分辨率遥感图像舰船目标的检测效率。     

一种针对遥感图像的自动ROI编码算法

感兴趣区域（ROI）编码技术具有在不丢失重要信息的同时又有效地压缩了数据量的特点，非常适用于遥感图像的压缩但现有的ROI编码算法在编码前需人为定义ROI．因而在用户无法进行人工干预的情况下其使用受限针对此问题，从遥感图像的特点人手，提出了一种自动ROI编码算法，该算法基于JPEG2000标准框架．首先根据用户需求进行了ROI自动检测．并通过与目标形状最为接近的最小外接矩形的使用将ROI检测算法与ROI编码算法有效地结合在一起，最后，结合检测结果的特点优化了编码算法．实现了对遥感图像的自动ROI编码．实验结果验证了此算法的有效性     

面向目标识别的遥感变化检测技术综述

遥感图像目标检测与识别是遥感图像处理与分析领域备受关注的课题,其核心任务是判断遥感图像中是否存在感兴趣的目标,并对其进行检测、分类与确认。本文主要围绕面向目标的遥感变化检测技术,分析了各种遥感变化检测方法的特点,综述当前遥感图像目标检测与识别的主要处理方法,在此基础上指出研究中尚存在的问题和研究动向。     

基于最大熵阈值分割的SAR图像溢油检测

近年来,海上溢油事故频发,使用(合成孔径雷达)SAR遥感图像进行溢油检测有着十分重要的意义。本文提出了一种基于最大熵阈值分割的SAR图像溢油检测算法,算法运算简单,适用于星载平台,可实现高效准确的检测。由于SAR成像存在固有的相干斑噪声,首先需要进行滤波对噪声进行抑制。图像中存在的陆地区域会对溢油检测产生影响,通过先验知识利用经纬度信息对其进行掩模处理,之后采用滑动窗口的方法,在窗口内部基于最大熵选取最佳的分割阈值,最后对分割产生的小块区域进行滤除,并依据距离信息合并相邻的区域。算法使用GF-3卫星图像进行验证测试,并与其他算法对比表明,本算法可满足遥感图像检测实时性、准确性的要求。      

基于多特征融合的层次支持向量机遥感图像云检测

云检测是遥感图像处理和应用的前提, 针对遥感图像云检测的准确率容易受到薄云及似云地物影响的挑战, 提出一种结合遥感影像灰度、纹理和频率特征的层次支持向量机云检测算法。该方法首先采用简单线性迭代聚类算 法将遥感图像分割为像素块, 再采用一种层次支持向量机分类器对遥感图像以像素块为单位进行云检测。层次支持 向量机的第一层将像素块初步分为 “云” 和 “地物” 两类。层次向量机的第二层针对第一层分类的结果分别设计两个 分类器进行进一步分类, 并将分类后的结果合并为 “厚云”、 “薄云”、 “地物” 三类。最后, 将分类结果进行膨胀处理, 得到最终的云检测结果。选取高分一号 WFV 的 RGB 波段遥感图像进行实验, 结果显示提出的新方法对实验图像的 云检测平均准确率为 95.4%, 表明该方法可适用于多种场景下遥感图像的云检测, 服务于遥感产品的生产和应用。     

利用动态贝叶斯网络进行多时相遥感变化检测

利用动态贝叶斯网络(DBNs)在处理不同时相遥感数据时可以一次性输入多个时间段的数据,同时完成分类和建立输出类别之间的关联。采用北京东部地区1994年、2001年和2003年5月份Landsat TM遥感数据进行实验,实验结果表明:基于DBNs的变化检测方法是遥感变化检测的一种新的有效方法,在遥感时序数据动态变化分析的研究方面也展示了巨大的发展潜力。     

融合多特征的对象级航空遥感图像变化检测

针对航空遥感图像,构建一种面向对象的融合JS(Jensen-Shannon)散度特征与互相关特征的变化检测算法。首先,应用多尺度分割算法获取像斑;然后,提取反映像斑内像素灰度分布的总体统计特征的JS散度以及反映像斑内部结构的变化特征的互相关特征,应用决策级融合方案对两个优势互补的特征进行有效融合,进而探测变化区域;最后与固定权重融合的检测结果进行精度对比。结果表明:本文方法的平均检测精度达到93.07%,误检率平均为7.13%,漏检率平均为4.37%,比仅基于JS散度特征、互相关特征、固定权重融合的检测方法精度分别提高了8.98%、4.71%和4.20%。因此,该变化检测方法不仅能有效提取变化区域,而且提高了变化检测的精度,在航空遥感图像变化检测中具有有效性与应用潜力。     

基于光学和SAR遥感图像融合的洪灾区域检测方法

基于光学和合成孔径雷达(SAR)图像融合的洪灾区域检测方法可以全天候、高时效地检测洪灾区域。由于SAR图像中存在大量随机分布的相干斑噪声，传统洪灾区域检测方法的检测结果存在较高的虚警率。该文在模糊C均值聚类方法(FCM)的基础上提出了分级聚类算法(H-FCM)，该方法将洪灾后的SAR图像与洪灾前的光学图像融合。基于融合图像，该方法利用提出的分级聚类模型获得洪灾区域的初步检测结果。此外，该算法在利用所提出的区域生长算法获得洪灾前河流位置后，将其作为初步检测结果的空间约束，进一步筛除疑似洪灾区域，并显著地提升了检测性能。该文的实验数据包括1999年英国格洛斯特洪灾前后的遥感图像和2019年中国南昌洪灾前后的遥感图像。通过对比实验，H-FCM算法的有效性得到验证。