中波红外土壤含水量的光谱偏振特性

考虑到中波红外偏振遥感受大气干扰影响较弱,将其应用于土壤含水量监测具有独特的优势和重要意义。采用中波红外光谱偏振探测手段,对不同含水量的土壤表面进行了观测,结果表明,含水土壤表面自身热辐射的偏振特性很弱,其偏振特性主要是由太阳光反射所引起,并在太阳光较强的波段上,土壤表面的偏振度与土壤含水量存在单调递增关系,为土壤含水量的航空和卫星中波红外偏振遥感技术发展提供了科学依据。     

南水北调调蓄湖泊水质参数遥感反演及其影响因素

基于Landsat与HJ1A/1B多源遥感数据、实测水质数据、光谱数据，利用悬浮颗粒物(SPM)、叶绿素a(Chl-a)质量浓度与水体光学特性之间的关系构建反演模型，模拟SPM、Chl-a质量浓度的时空演变规律及其影响因素。结果表明:1985—2015年，随着南水北调工程的实施，东平湖春季SPM与Chl-a质量浓度变化呈现3个阶段显著变化的特点，且SPM与Chl-a质量浓度总体上呈现负相关趋势，SPM质量浓度较高区域的负相关趋势尤为显著，相关系数最高达-0.86；调水过程中，径流导致的底质再悬浮使得SPM质量浓度增高，而调水注入的稀释作用使得Chl-a质量浓度降低；第一、二阶段SPM与Chl-a质量浓度分布规律主要受大汶河流域污染、围网养殖等综合因素影响，第三阶段主要受水体流速、流向等调水期水动力因素影响。     

改进暗通道方法的水下强散射介质目标探测

针对水下场景目标探测图像质量退化问题,提出了一种自适应计算水体衰减系数暗通道融合多尺度Retinex(Multi-scale Retinex,MSR)的复原算法,有效实现了水下目标的复原。通过搭建的水下成像测量装置,借助成像系统获取水下模拟环境的探测图像,对水下探测图像按照算法流程图逐步处理,得到了有效复原水下目标辐射信息的图像。为客观评价算法的效果,采用对比度、平均梯度与信息熵作为定量评价指标因子,对该算法与常规三种算法进行了定量对比研究,结果表明,该算法处理结果各项定量评价指标因子均优于选取的对比算法。研究结果为水下目标探测提供了基础理论探索方法,对水下目标探测实施开展具有一定的指导意义。     

融合暗通道与Retinex算法的水下图像复原研究

针对水下图像存在细节模糊和色彩失真等问题,基于水下光学成像模型,提出了一种融合暗通道先验和Retinex的方法。首先为避免场景中亮白区域影响,提出一种基于四叉树分解方法改进对背景光的估计,进一步分通道对透射率进行估计,引入自适应容差补偿机制,根据图像区域的明亮程度自适应修正透射率,并利用改进的导向滤波细化透射率,消除了图像块效应,利用优化的暗通道先验算法对图像进行清晰化处理得到复原图像;其次用Retinex算法提高水下图像对比度以及校正颜色畸变;然后依据复原图像与Retinex算法增强图像的特点进行像素级融合,最终得到复原后的水下图像。为定量评价复原算法,选取了信息熵、平均梯度和UIQM定量化评价因子。实验结果表明,所提算法在主观及客观评价方面均优于对比算法,为后续水下目标探测提供了研究基础。