基于MPI并行的遥感影像系统级几何校正快速处理技术研究

随着对地观测技术的飞速发展,通过遥感卫星获得的数据量正在迅速增加,各种应急应用需求也在日益增长．通过与快速计算技术相结合,特别是与并行处理相结合能够显著提高整个影像的快速处理速度．从遥感影像系统级几何校正处理的特点以及对现在提出的各种并行技术MPI、OpenMP、TBB、CUDA进行分析,通过研究提出了相应的快速处理技术,并通过基于MPI的简要机群进行了实验,取得了良好的效果,为下一步的高性能遥感影像计算等研究提供了参考．     

浙江赋石灌区信息化技术应用研究

在浙江赋石灌区卫星遥感影像处理和地理信息等技术应用过程中,通过具有个性化功能的灌区地理信息综合平台的设计方法、无缝对接其他信息平台等关键技术,有效解决了灌区大容量影像数据的快速处理与发布方法.据此认为合理科学采用遥感、地理信息等技术可以更有效地解决灌区生态环境等信息的动态监视与管理,进一步提升灌区信息化的整体现代化管理水平及灌区水资源综合利用能力;     

基于视觉显著性的高分遥感影像变化检测

随着遥感科学技术的快速发展,对地观测数据的时间、空间分辨率以及光谱分辨率都得到了显著的提高.然而面对目前丰富的影像信息,传统的遥感影像处理算法难以进行快速、准确、全面的解译,因此高分影像就不能彰显出它的优势.由于视觉注意机制的显著性具有速度快、定位准的优势,利用人类视觉注意机制的显著性来研究多时相高空间分辨率遥感影像的变化检测技术,并通过新的显著性计算模型,模拟人类视觉对显著变化目标信息的捕捉机制,来实现高分影像真实变化目标的快速高精度提取.在显著变化目标提取过程中尽可能的使显著图分辨率与原影像一致,防止失真,并且解决了虚警率、漏警率和总错误率相互冲突无法同时降低的问题.     

基于细化分割的遥感影像水体边缘轮廓提取

为实现遥感影像的水资源特征识别,需要对遥感影像中的地表水体边缘信息进行有效检测识别,提出了一种基于细化分割的遥感影像水体边缘轮廓提取识别方法。采用卫星遥感技术进行高分辨率遥感水陆场景图像成像,通过灰度像素增强技术进行遥感影像空间分辨率增强处理,在不同场景纹理中进行遥感影像空间像素特征重构,以中心像素的灰度值为阈值建立遥感影像陆地地物的空间结构特征辨识模型,采用细化分割方法进行遥感影像的水体边界点分割处理,采用形态学滤波方法进行遥感影像水体边缘轮廓检测过程中的细化分割和滤波,对水陆粗分离结果进行形态学闭运算处理,根据细化分割结果进行水体边界平滑处理,实现对遥感影像水体边缘轮廓的提取。仿真结果表明:采用该方法进行遥感影像水体边缘轮廓提取的精度较高,水体边界平滑性较好,轮廓特征的辨识度较高。     

基于内存映射的ENVI标准格式影像指定块数据快速读取

针对遥感影像海量数据存储问题,提出了一种基于内存映射的指定块数据快速读取方法,并通过OpenGL对ENVI标准格式的遥感影像海量数据快速读取予以验证。实验结果表明,基于内存映射的方式能有效地解决遥感影像海量数据指定内容的快速读取问题。论文还对内存映射的原理以及基于OpenGL显示的ENVI标准格式遥感影像数据读取程序实现细节进行了描述。     

基于SIFT特征的无人机遥感影像拼接技术研究

无人机遥感是一种新的遥感手段,具有快速、灵活、低成本、高影像分辨率等特点。无人机技术已经被广泛应用于资源勘测、气象观测及处理突发事件等领域中,成为未来航空器的发展方向之一。由于无人机采用的非量测相机且飞行高度较低、平台不稳定等特点,图像具有相幅小、数量多、航带不规则等特点,为了得到该地区的全景图像,图像拼接成为解决该问题的关键技术。基于SIFT特征的无人机遥感影像拼接技术相对别的遥感影像拼接技术有它的优势和特点,本文主要介绍了SIFI算法和基于此算法的遥感影像拼接技术。     

WorldView-2遥感影像融合方法研究

随着遥感技术的发展,遥感影像的处理变得越来越重要,其中遥感影像的融合是遥感图像处理的重中之重.近年来,提出许多遥感影像融合的方法,以WorldView-2全色、多光谱影像为数据源,采用Gram-Schmidt、HSV、Brovey、PCA融合算法,以ENVI4.8为处理平台进行影像融合,并利用定量评价指标进行定量化评价.试验结果表明,Gram-Schmidt融合方法对高分辨率影像融合效果最为理想.     

基于小波变换和模糊积分的遥感图像分类

遥感影像分类是遥感影像数字处理的一个重要内容。针对实地数据缺乏背景下的遥感影像分类研究,文中提出了一种基于小波变换和模糊积分的遥感影像分类方法。该方法针对遥感影像的纹理结构与成像条件的相关性,分别对多光谱影像的三个通道纹理图像做聚类,然后采用模糊积分技术融合三者结果得到最终的分类图像。实验结果表明本文方法的分类结果要优于任何单通道的聚类结果和光谱聚类结果,且其分类连通性优于有监督的光谱分类结果。     

遥感影像在矿山排土场安全监测中的应用

为了能够直观地展示排土场分布和形态的特点以及将监测设备布置、监测数据与排土场分布有效结合在一起,将遥感数据融入到排土场监测平台中,形成了基于遥感的排土场监测系统平台.为了解决了多幅影像融合时的变形与亮度问题,利用仿射变法的方法将大区域的遥感数据进行配准、融合成一张影像,并通过矿山的坐标系对融合好的影像进行纠正,保证了影像数据与监测布置的坐标系一致;为了解决遥感数据量大引起的无法在网络上快速浏览的问题,重点研究了图像分割的瓦片技术,将大影像分割为256×256的小影像瓦片,基于分割的瓦片数据,利用哈希格网的改进椭球四叉树的方法来建立快速的索引,使得影像浏览、查询的时间大为缩短,进一步利用遥感影像数据与监测设备布置的坐标系一致,将监测设备布置与排土场分布有机地结合在一起,从而可通过监测平台直接查看排土场分布与监测设备的分布,并通过监测设备查询各类型的日常监测数据曲线.遥感影像安全监测平台通过在云南磷化集团的应用,验证理论研究的意义和实际工程应用的价值.     

一种改进的双边滤波算法

影像滤波处理作为遥感影像分析的一个关键步骤,一直受到研究者的广泛关注。根据边缘点与噪声点的局部灰度特点,提出一种顾及影像梯度角度的滤波改进算法,并针对出现的伪边缘现象提出改进措施。通过对遥感图像的实验分析表明,同传统的双边滤波效果比较,算法具有更高信噪比的优势。     

应用卷积神经网络的遥感图像云层自主检测

为实现遥感卫星对遥感图像的自主云层判别能力,提升目标自主识别的效率,避免云层覆盖面积较大的遥感图像丢失关键的目标信息而给后续算法处理带来不必要的计算资源浪费,提出一种基于卷积神经网络的云层自主检测方法,实现遥感图像云层的自主检测,达到了较高的检测精度.首先,根据遥感图像的特性建立卷积神经网络.然后,使用大量人工标识的遥感图像完成云层检测网络训练,使其达到预期检测精度.最后,在卫星在轨运行阶段,将所拍摄的遥感图像根据尺寸划分为若干个子图,并通过训练完成的卷积神经网络对子图是否被云层覆盖进行分类预测.综合所有子图的预测结果给出整幅遥感图像的云层覆盖占比.结果表明:以Landsat卫星遥感图像为测试对象,该方法可以实现有云层覆盖检测正确率为95.3%,无云层覆盖检测精度为97.8%,误判率为2.58%,漏判率为0.90%,综合精度为97.9%;由于使用了卷积神经网络和并行计算技术,该方法基本满足实时性需求,提高了算法的自主性与鲁棒性,为基于遥感图像的在轨实时应用奠定了基础.     

基于异构模式的高光谱数据加速处理方法研究

随着遥感卫星更高时空分辨率的大气探测需求,大气遥感高光谱数据量骤增,传统高光谱数据的处理效率较低,无法满足高性能处理高光谱数据的需求.首先介绍了国内外研究者利用图形处理器(GPU)加速处理遥感高光谱数据的应用实例,然后对基于CPU-GPU异构模式的大气遥感高光谱数据傅里叶分析的并行化计算进行了研究,并进行算法实现,最后同传统基于CPU计算做了实验比较.实验结果表明,使用基于CPU-GPU异构模式的方法处理高光谱数据时,在保证数据准确性的同时速度提升80多倍,验证了将GPU加速用于处理大气遥感高光谱数据的有效性,可以更好地满足气象卫星更高时空分辨率的大气探测需求.     

基于云计算平台的并行DBSCAN算法

DBSCAN算法是一种典型的基于密度的聚类算法,具有速度快、可以发现噪声的优点,但在处理大规模数据时出现聚类效率低、内存和I/O消耗大、聚类精度降低的问题,集群式计算机技术特别是云计算技术的发展提供了解决DBSCAN算法缺陷的方案.文中提出了数据预分区的并行PMDBSCAN算法,该算法在聚类之前对数据分区预处理,利用并行编程模型MapReduce实现DBSCAN算法并行化,结合重叠分区思想,减少I/O消耗.实验结果表明,在大规模数据集上,PMDBSCAN算法聚类有效提高了聚类的速度、减少了I/O消耗、改善了聚类的质量.     

基于Matlab机群的分布式并行图像匹配算法

分析了Matlab并行计算工具箱中各部件的关系,对分布式并行计算环境中的关键参数进行了设置,构建了并行计算机群。将基于Matlab机群的分布式并行处理引入到图像匹配中。以灰度相关匹配算法为例,结合并行处理对图像灰度匹配进行并行实现。实验结果表明：并行化处理能有效缩短匹配时间,对进一步研究并行图像处理有一定的指导意义。     

一种利用互信息的多核并行医学图像配准算法

分析了利用互信息作为相似性测度进行医学图像配准的算法,给出了具体计算流程.针对其中互信息计算量大、耗时长的缺点,提出了一种运行于单机多核平台的快速并行配准算法.利用OpenMP（open multi-processing）构建了一个图像匹配的多核并行计算平台,并对配准程序中的互信息计算进行并行处理,最后完成配准.通过对图像匹配算法效率进行的评估实验,验证了多核并行计算技术能够提高医学图像配准的运行效率.结果表明,该方法既保证了配准精度,又能够较好解决配准速度慢的问题.     

基于提升算法的超谱遥感图像融合分类研究

超谱遥感技术的发展对遥感图像处理算法提出了新的挑战,超谱遥感图像所特有的高光谱维数,使适用于多光谱图像的算法不适合直接用于超谱图像.利用数据融合技术可以将超谱图像从高维降到低维,因而有利于图像的分析和处理.提升算法是构造第2代小波的关键技术,该文研究了其用于超谱遥感图像融合分类的可行性,利用提升算法将第1代小波改造成第2代小波,并对标准的AVIRIS超谱遥感图像实现图像融合,在融合的同时,提取图像的光谱特征用于分类,在相同的实验标准下在像素层和特征层上分别对图像进行了第2代小波融合分类,并用分类精度对实验结果进行了客观的评价.实验结果表明,以提升算法构造的特征层小波融合分类比像素层分类精度提高了7.78%.