花岗岩表面二向性镜面反射分量和漫反射分量的比较研究

偏振反射与二向性反射之间存在着一定的定量关系.通过对不同粗糙程度花岗岩表面偏振反射的测量,计算出它们表面二向性镜面反射分量与二向性漫反射分量的大小,从而定量分析了花岗岩表面粗糙程度对热点与非热点区域两种分量的影响情况.同时通过分析还发现,光线入射天顶角也会对两种分量的大小起到一定的影响,而这种影响的强弱是受到花岗岩表面粗糙程度的控制.     

成像光谱技术的古画隐藏信息提取

目的 古画隐藏信息是包含在画作中的一种微弱信息,对于文物鉴定与修复具有非常重要的意义,如何快速无损准确提取古画中微弱的隐藏信息是目前研究和应用的一大技术难题,本文利用高光谱成像技术快速无损提取古画隐藏信息。方法 对古画进行高光谱扫描成像,得到短波红外波段（1 000~2 500 nm）的高光谱立方体数据,联合多种光谱匹配技术分析古画中人物头冠颜料种类;利用主成分分析技术,提取古画头冠周围涂抹痕迹。结果 通过多种光谱匹配算法对颜料进行分析,确定了颜料种类,并对匹配算法进行了对比,结果表明在颜料混合的情况下,光谱匹配算法仍能够有效的识别出混合颜料的端元种类,光谱信息散度与光谱角的匹配算法SID_SA匹配精度可以达到0.096,相比其他匹配算法,效果最好;利用主成分分析技术分层剥离主要背景信息后,头冠周围位于画作底层的涂抹信息得到了加强,可以有效地区分背景颜料信息与涂抹信息,提取隐藏信息。结论 高光谱分析技术对古画隐藏信息的提取有很好地识别效果,能够准确提取绘画颜料种类,发现绘画过程中的涂抹等痕迹,特别适用于混合颜料的种类识别与画作底层信息提取,发掘画作隐藏信息,为文物保护修复与鉴定提供支持。     

天空偏振光分布的实验研究

生物能够进行偏振光导航定位,一方面是其本身具有对太阳光偏振方向极其敏感的视觉神经系统,另一方面是天空中存在一个可供感知的大气偏振光模式图.天空偏振光分布受观测波段、天气条件以及太阳高度等因子的影响,使大气偏振光模式图具有不稳定性,从而降低了偏振光导航的适用性.着力研究这些影响因子与天空偏振光分布之间的关系,利用全天空偏...     

基于比值导数光谱法的强线性波段特征分析

矿物成分含量的精确定量反演是高光谱研究中亟待解决的热点和难点。线性光谱混合模型是目前研究最为深入并且简单高效的光谱解混模型,但是矿物混合反射率光谱中的非线性特征影响了线性模型在矿物定量反演中的精度。比值导数光谱法是一种特殊的光谱处理方法,它可以消除混合物中其它物质的影响而直接得到目标物含量与混合光谱变化之间的对应关系,提取出对于目标信息较为敏感的波段。本文对于固体矿物和粉末矿物反射光谱进行了比较分析,并基于比值导数光谱法对于石膏与绿帘石粉末混合物进行光谱定量反演,提取出端元矿物的强线性波段,结合矿物特征吸收谱带信息,从反射率光谱、比值光谱以及比值导数光谱等不同角度总结强线性波段的分布特征,初步判定强线性波段分布于端元矿物特征吸收谷附近的陡坡以及反射率光谱交点处。     

基于偏振光谱的叶片尺度下玉米与杂草识别研究

自然界中不同种物质拥有不同的偏振特性,这些特征信号能用于检测不同的目标地物。为了探索偏振光谱技术用于精确识别作物和杂草的可行性,此研究利用配置偏振片的成像光谱仪FISS-P在室内采集玉米与5种杂草的偏振光谱影像。通过比较和分析0、60、120和无偏4种状态下玉米与各种杂草的光谱响应规律、光谱特征和决策识别模型精度,结果显示4种偏振状态下玉米和杂草的光谱变化趋势较一致,无偏状态下玉米和杂草的光谱强度最大;不同偏振状态下玉米和杂草的敏感波段既存在共性又表现出一定的差异性;4种偏振状态下玉米杂草识别模型的总体精度和Kappa系数均达到90%以上,其中,0偏振状态下玉米和杂草识别模型的整体精度最高,接近100%。综上,偏振光谱能够在叶片尺度较好地识别玉米和杂草,这为田间尺度进一步应用提供了扎实的数据积累。     

天空偏振模式图动态特性分析

大量文献表明,许多动物利用天空偏振光分布的动态特性为其提供导航信息。首先通过软件模拟平台模拟了天空偏振光分布的理论模型,并用全天空偏振测量方法获得了天空偏振光分布的实验模型。理论分析与实验结果表明,天空偏振光分布对称于最大偏振线和太阳子午线,并且以15°/h的速度绕天极点旋转。结合天空偏振光的分布情况,并详细地分析了天极点和最大偏振线在导航中所起的作用。     

YOLOv3-CBAM长江禁捕垂钓场景识别模型研究

河湖水域岸线管控是河湖长制的重要内容,实施长江十年禁渔以来,长江岸线的非法捕捞行为屡禁不止,应用卫星-无人机-地面视频监控等遥感手段联合进行岸线禁捕场景识别成为趋势。为了实现对禁捕中垂钓行为的快速智能化精确检测,采用深度学习方法,利用Microsoft Common Objects in Context(COCO)数据集训练出一个具有较强特征提取能力的预训练权重,借助迁移学习的思想解决了目前禁捕场景样本量少的问题。为了增强对小目标的检测效果,在目标检测网络YOLOv3的基础上添加多个注意力机制模块,形成改进后的网络模型YOLOv3-CBAM。实验结果表明：YOLOv3算法采用迁移学习的训练策略,可以加快模型的收敛速度,提高模型的识别精度,将精度从78.57%提升至93.27%;添加注意力机制模块之后,在模型参数几乎不增加的情况下,识别精度又可提升到93.99%。研究成果可为长江流域禁捕垂钓的实时动态监管提供技术支持。     

垂直观测时水平粗糙地表偏振反射作用研究

在利用偏振遥感对地表目标或大气进行研究时,由于大气散射光相对地表反射具有更强的偏振特性,故常认为经地气系统反射回空间的太阳辐射偏振信息主要来源于大气,而在遥感反演时常忽略地表的偏振反射作用.这个结论是基于地面目标为漫反射体的假定,但事实上,在绝大多数情况下,地表并非朗伯体,在某些时候这种非朗伯体的地表偏振作用甚至超过大气的影响.本文从推导地表的偏振反射作用机理及偏振光谱解译模型出发,首次利用偏振成像光谱实验,证明了地表的偏振度在某些情况下甚至达到50%以上,说明地表的偏振作用对传感器的信号有时会有很大影响.该作用是进行定量遥感研究时不容忽视的一个重要因素.     

小卫星模拟系统中多路串行通信系统设计

针对小卫星模拟系统中星载计算机与相机载荷通信及控制问题,研发多路串行通信控制系统。系统设计采用Host-Target模式,在星载计算机(Host)端软件实现多路通信管理子系统,设计基于现场可编程门阵列(FPGA)的相机载荷分控单元(Target);同时,在RS-232通信协议基础上提出一种多路串行通信协议,完成星载计算机与相机载荷分控单元的通信控制。用SignalTapⅡ逻辑分析工具捕捉FPGA内部实时信号对系统性能进行验证,结果表明该系统可对单一或者多路相机载荷进行灵活控制与管理。     

多角度偏振反射与二向性反射定量关系初探

在反射、散射和透射电磁辐射的过程中,地表或大气中的目标地物将产生与它们自身性质有关的偏振特性.因此,地物的偏振信息探测成为遥感目标识别的新手段.偏振反射是伴随着目标的二向性反射而产生的,在探测目标地物的二向性反射的同时,可以通过偏振器获得目标地物偏振态的三维空间分布.本文从多角度偏振遥感机理的角度出发,研究了偏振化二向性反射与二向性反射之间存在的定量关系,并从实验上验证了二向反射、45°偏振、偏振均值三者在2π空间的相应方位角、天顶角、探测角以及通道上的反射比均相等.