分形分维在遥感图像纹理分析中的应用

基于分形几何学的影像纹理分类是以影像纹理的分维值为最基本的分类依据,影像分维值不同则属于不同的纹理类型。介绍了三种计算影像分维值的算法和数学模型,应用结果表明,综合运用三种方法进行纹理分析能得到满意的结果。     

分形理论在遥感图像分类处理中的应用综述

针对遥感图像的特点,将分形理论应用于遥感图像分类中,可以根据不同的类型引入不同的分维数,在一定程度上符合了地物实际分布的特征,从而可以应用到遥感图像分类中。     

基于分形纹理的遥感图像岩性识别方法

根据分形理论和遥感影像的特征，本提出一种图像分形纹理计算方法。分形纹理能够准确刻画图像的空间特征信息，在遥感图像分类中作为空间特征信息的补充。利用该方法在河西走廊酒泉盆地的红柳峡地区进行了TM图像的岩性分类实验，当只采用原始TM六个波段图像分类时，精度仅为71．62％，而采用分类纹理信息时分类精度则提高到79．54％。说明分形纹理对岩性空间特征信息有较好的描述，将分形纹理信息配合原始波段进行岩性识别时，总体识别精度达到87．93％．提高了16．3个百分点。因此，该分形纹理对于图像空间特征信息的描述具有重要意义。     

分形理论及其意义

在传统的欧几里德几何中研究的结构,直线或曲线是1维的,平面或球面是2维的,具有长、宽、高的形体是3维的,它们都可以用一定的特征长度来完全描述,比如知道正方形的边长,就可以画出来。而对于自然界的几何结构,象树、云、山脉、波浪、海岸线等,都是不规则的,没有特征长度,它们的复杂性无法用维数等于1、2、3这样的数值来描述,如何...     

基于分形理论的遥感影像分类研究

分形理论是非线性科学领域的一大支柱,它的提出为人们解决非线性世界的问题提供了新的思想和方法,由于分形维数与人类对图像表面纹理粗糙度的感知是一致的,利用分形理论进行遥感影像分类具有潜在的理论和应用价值。本文根据遥感影像特点,引入分形方法来描述其纹理结构特征,利用双毯覆盖模型来提取遥感影像的纹理特征,在此基础上,采用K-means算法将纹理结构特征与光谱特征相结合,进行遥感影像分类,其分类效果优于单纯采用光谱特征的分类。     

遥感图像的分形特征

为了通过分形理论将空间结构信息应用于遥感解译之中,引入一种分析遥感图像分形特征的方法,运用所编程序对-景ETM 遥感数据进行运算,得到所需分形特征数据.并发现:所得分维值的大小能相对地表达原图像的复杂性,原图像及地物的复杂性都与分维值的大小具有正相关关系.该算法还可以计算除遥感图像外其他数字图像的分形特征,并为将遥感图像的空间结构信息引入遥感分类打下基础.     

无监督纹理遥感图像分形分割仿真

针对无监督纹理遥感图像分形分割时,仅利用光谱信息,没有充分利用遥感图像中的纹理信息造成过分割或是欠分割的问题,提出结合光谱信息和纹理信息的无监督遥感图像分形分割方法。方法首先借助于双边滤波算法建立双边滤波模型,对无监督遥感图像进行平滑处理,利用边缘检测算子获取无监督遥感图像的纹理梯度和光谱梯度,保留遥感图像的纹理信息。将图像纹理梯度和光谱梯度的内积范数作为K-means算法的距离测度,针对K-means算法易陷入局部寻优问题,将遗传算法与K-means算法相结合实现全局寻优,完成无监督纹理遥感图像分形分割。通过在高分辨率遥感图像上的分割对比实验,证明上述方法能充分利用遥感图像的光谱和纹理信息,分割效果良好。     

分形方法在遥感蚀变信息提取中的应用研究

分形方法已经成为提高勘查地球化学、地球物理信息的重要途径之一,但该方法在遥感数据处理领域的应用研究较少。以河南卢氏木桐钼铁多金属矿区为实验区,ETM+遥感影像为数据源,运用MPH与波段比值、滤波等方法组合提取该实验区的蚀变信息。采用分形理论的求和法像元亮度-面积模式,对所提取出来的铁染蚀变进行定量分析,并与传统阈值选取方法进行了对比研究。结果表明蚀变作为一种地质记录,其空间展布不仅具有分形特征,而且具有多重分形的特征,在此基础上,对实验区遥感蚀变异常进行分级,弥补了传统的门限化方法和利用灰度直方图目视确定突变点方法的不足,取得了较好效果。     

热图象场的分形测量方法研究

影像的分形研究是图象分析中的一个新课题,该文通过对分形原理、传统的分形计算方法的研究,结合热图象特征给出了３种不同的分维计算方法－灰度曲面分形计算,剖面曲线分形计算,象元点分形计算,实践表明灰度曲线分形计算可以揭示热图象整体的分形特征;剖面曲线分形计算则可对比研究典型地域的热辐射特征;象元点分形计算可以给出热辐射变化梯度的定量描述。在讨论有关分形性质后,给出了上述方法在上海市热图象场分形测量中的良     

四叉树理论在分形图像编码中的应用

在分形图像编码领域,四叉树经典理论及各种各样的改进算法越来越多地被运用,不断地提升编码方法的正确性。着重对分形编码理论、经典四叉树算法和Fisher自适应四叉树算法进行研究,并在此基础上提出了一种改进四叉树的编码方法,最后,在VC6.0开发工具中进行了仿真和验证,结果表明该文提出的改进四叉树的编码方法在同类图像压缩和编码中,具有更高的压缩比和更短的压缩时间。     

用随机分形实现遥感影像的立体造型

随机分形是产生自然景物计算机图像合成的有效方法。将随机分形应用于三维地理信息图像造型中，产生反映地理高程信.色的自然图形，并进一步将图形与遥感图像结合，把传统的平面遥感图像构造成自然三维立休遥感图，产生直观的、有实用价值的立体图形.     

一种遥感图象的混合多尺度Hurst参数分类模型

针对遥感图象分类较困难的问题,提出了一个遥感图象的分类模型－扩展的自相似模型（ESS）,该模型是一种广义的分形布朗模型（fBm),它的多尺度Hurst参数与粗糙度之间的是对应的,同时不必像分形维数那样要求粗工的尺度不变性,因而比fBm更接近于实际情况,另外,由于它的参数可以作为很好的分类特征,而且特征给数低,计算快,其方向性Hurst参数还描述了纹理在4个方向上的粗糙度,因此可将它们与灰度的均值和标准差一起作为一组特征,来构造一个混合多尺度Hurst参数分类模型,将其用于卫星遥感图象分类,获得了较高的分类正确率。     

曲线分形维数的数值分析方法及应用

对于一条分形曲线复杂性的分析，首先归结对其分子形维数的度量，一般文献上介绍基于典型曲线（如，Ｃａｎｔｏｒ集，Ｋｏｃｈｓｎｏｗｆｌａｃｋｅ集等）的分维计算方法，由于典型曲线可迭代生成，介绍的方法大都基于解析方法，（如计算相似比）这类方法在实际应用中有很大的局限性，文中提出一个适用于计算机的数值计算方法，对于任一具有分形特征的曲线，先进行数字化，然后采用从曲线端点开始的弦步行算法，较好地解决了实用中的     

基于分形的遥感蚀变异常提取在毛坪铅锌矿中的应用

在地球科学领域中,自相似性非常普遍,围岩蚀变作为一种地学特征并以遥感异常反映在影像上,其像元亮度-面积模式符合一定的分形理论。利用分形理论的求和法进行遥感蚀变异常的提取和分级可以弥补门限法和灰度直方图目视方法确定突变点的不足,再次利用分形的盒维数方法可得到研究区遥感蚀变异常的分形特征。以云南昭通毛坪铅锌矿ETM+遥感影像数据为信息源,采用主成分分析法(PCA)计算出反映矿区遥感蚀变异常的主分量,再对异常主分量进行像元灰度值和像元个数的统计并采用分形方法对蚀变异常信息进行分析和蚀变异常级别的划分,最后利用分形的盒维数法得到毛坪铅锌矿遥感蚀变异常信息的分形特征并与传统门限化方法进行了对比研究。研究表明区内遥感蚀变异常信息具有统计上的分形特征,分形方法确定异常限要比传统的门限化方法选取蚀变阈值更为准确;分维值与异常级别存在一定的正相关关系;分维高值区与蚀变信息密集区相一致。
     

基于边缘自相似特征的遥感图像边缘检测算法

据分形理论可知，物体或物体各组成部分的边缘应具有自似性，图像边缘上的像素应具有较大的灰度化值和自相似系数。本基于这种思想，提出了一种结合边缘自相似特征和图像灰度梯度变化进行边缘检测的新算法，并利用该算法对试验图像进行了边缘检测试验。试验结果表明，该算法有效地提取图像边缘，且对含有噪声的遥感图像仍能提取较为丰富的边缘细节，具有一定的抗噪声性能。这对于含有噪声的遥感图像边缘所取与检测，尤其是雷达遥感图像，具有一定的实用价值。     

不同空间尺度下石臼陀岛海岸线提取的遥感应用研究

空间尺度作为地学研究的基础,对于海-陆-气三相交互作用的海岸线的研究具有重要科学和实用意义。基于QuickBird、SPOT5和Landsat5等多源遥感影像提取石臼陀岛海岸线,构建了基于像元数的精度评价模型。依据分形理论,通过尺度转换模型,研究了海岸线遥感信息分维的尺度效应。在空间尺度校正的前提下分析了尺度效应造成的海岸线提取精度差异,以更加接近实际地对石臼坨岛海岸线的动态变化特征进行分析。研究表明:①石臼陀岛整体海岸线的分形维数为1.0111;②海岸线尺度效应随海岸类型不同而有所差异,该岛人工海岸线和粉砂淤泥质海岸线分形维数分别为1.0123和1.0089,前者较后者略大;③尺度转换后海岸线理论长度变化量表现出随尺度增加而增大的“边际效应”。     

地形仿真中遥感影像的应用及处理技术

在分析几种地球表面表示方法的优缺点的基础上,提出用遥感影像作为三维地形仿真中表面纹理图以提高真实感的思想;提出不同高度实体视景地形的仿真应采用多级精度仿真的方案,并分析了地形仿真精度与影像分辨率间的关系;详细叙述了该应用方案中影像数据处理的流程及方法,包括：数据准备、真彩波段组合、影像增强、几何校正、拼接镶嵌、投影变换及三维地形生成等。实践证明,合理的影像数据处理方法和步骤可减少工作量并保证影像处理的精度和效果,现势件好,真彩组合的遥感影像用作三维地形仿真的表面纹理图是提高仿真真实感的有效技术途径。