基于热红外卫星遥感的火山灰云监测研究

热红外卫星遥感技术能够准确地进行火山灰云监测。针对火山灰云热红外卫星遥感图像,通过利用主成分分析（Principal component analysis,PCA）方法解决了热红外卫星遥感数据具有波段相关性和数据冗余问题,并提高了火山灰云的监测精度。以 MODIS 热红外卫星遥感图像为例,利用PCA方法对火山灰云进行监测研究,并采用USGS标准光谱数据库对监测出的火山灰云光谱特征进行验证。结果表明：PCA方法能够有效地提取出火山灰云信息,且得到的火山灰光谱特征与USGS标准光谱数据库的光谱匹配度达到了81.65%,具有较高的精度。     

利用环境小卫星HJ的火点自动探测方法

环境小卫星HJ是环境与灾害监测预报小卫星星座的组成部分,对提高我国环境监测和防灾减灾能力具有重要意义.针对环境小卫星红外传感器HJ-IRS的性能特点,以MODIS的V4算法为基础,构建了基于HJ-IRS的火点自动探测方法.利用同时相同区域的HJ-CCD火烧迹地影像和MODIS的火点产品数据,对HJ-IRS火点探测方法进...     

红外通道空间分辨率对火点监测应用的影响分析

目前基于卫星遥感的火点探测主要采用千米级分辨率的中红外波段数据,而对红外各波段火点探测灵敏度的定量研究很少,不利于充分发挥红外波段信息在火情监测中的作用。首次利用混合像元分解方法来定量分析分辨率为150 m、300 m和1 km的各红外波段在火点监测应用中的差异。结果表明,150 m分辨率中红外通道比1 km分辨率通道的火点探测灵敏度高30倍左右;300 m分辨率远红外通道可探测百平方米量级的火点;150 m分辨率短波红外通道对高强度明火区反应明显。另外还将气象卫星1 km分辨率以及环境减灾星150 m、300 m分辨率红外数据用于2009年春季黑龙江省逊克县林火和夏季安徽省秸秆焚烧火点的监测个例,从而验证了上述分析结论。结果表明,通过提高红外波段的分辨率,可以明显提升卫星遥感在微小火点探测、火场动态监测以及火势评估等方面的应用能力。     

亚像元火点对红外预警卫星的辐射干扰特性

亚像元火点是红外预警卫星的辐射干扰源,基于推导火点像元辐射强度方程,对不同条件下的火点像元在2.55～2.85μm波段和4.19～4.48μm波段的辐射强度进行数值计算,分析了影响火点像元辐射特性的因素.通过与TitanⅢB型火箭尾焰辐射特性进行对比分析并利用实际火点数据验证了亚像元火点的辐射干扰特性,结果表明:亚像元...     

地球观测卫星遥感图像处理技术研究

介绍了地球观测卫星的遥感图像数据的特征,分析了主要的遥感卫星及其测量原理,针对观测图像中辐射量失真、几何畸变、大气散色引起的失真等问题,分析研究了各种校正方法,并对遥感图像的应用技术发展趋势进行了展望.     

红外遥感技术在民用对地观测卫星中的应用现状（下）

利用卫星遥感技术对地球资源、海洋和大气等环境状况进行监测,可以为人类生存环境提供预测信息和安全保障。红外遥感仪器是对地观测卫星的主要探测载荷。随着红外探测器性能和系统集成技术的不断提高,空间红外遥感仪器的探测能力也得到了长足发展。介绍了近五年各国相继发射的各类高性能对地观测卫星,总结了主要红外遥感仪器的应用状况、功能和特性,并对其未来的发展趋势进行了分析。     

红外遥感技术在民用对地观测卫星中的应用现状（上）

利用卫星遥感技术对地球资源、海洋和大气等环境状况进行监测,可以为人类生存环境提供预测信息和安全保障。红外遥感仪器是对地观测卫星的主要探测载荷。随着红外探测器性能和系统集成技术的不断提高,空间红外遥感仪器的探测能力也得到了长足发展。介绍了近五年各国相继发射的各类高性能对地观测卫星,总结了主要红外遥感仪器的应用状况、功能和特性,并对其未来的发展趋势进行了分析。     

基于热红外卫星遥感的上海地区1995～2012年城市热环境监测

利用1995~2012年的Landsat TM/ETM和MODIS热红外卫星数据,从时间、空间和城市热岛效应比率等方面对上海地区进行城市热环境进行了研究。结果表明,在时间序列上,一方面,上海地区地表亮温在季节上夏季最强,春季次之,秋冬季节较弱;另一方面,上海地区城市热环境主体逐渐从次中温区向中温区转化,城市地表亮温在总体上有升高的趋势。在空间分布上,在1995~2000年上海地区地表亮温格局主要是由中心城区决定,随着浦东、松江、闵行、嘉定等新城区的兴起,在2000年以后,逐渐形成以中心城区为主,多个中心建成区为辅的城市热环境分布格局。     

基于FPGA的红外相机时序构造设计

为节省光电跟踪测量设备中红外相机的使用次数和时间,以延长设备的使用年限,设计了基于FPGA的红外相机时序构造系统,产生与相机时序一致的输出信号,在项目调试时代替红外相机为图像处理等后续系统提供数据源。设计采用FPGA编程和SignaTap工具相结合的方法测量项目所用红外相机的真实时序,并形成详细的时序记录文件,在此基础上采用Verilog语言编程,形成与相机时序一致的输出信号,其中包括时钟信号CCDCLK、场同步信号FVAL、行同步信号LVAL及数据有效信号DVAL,相机数据CCDDATA采用渐变数代替。试验中,产生帧频为50Hz,像素时钟为40MHz,靶面尺寸为640×512的相机输出信号,提供给图像传输、图像处理等后续系统作为数据源。实验证明:产生的构造时序信号与相机时序一致,在调试试验中应用状况良好,在项目调试时可以代替红外相机,很大程度地节省了红外相机的开机时间,为项目节约了开发成本,具有较强的工程实践意义。     

欧洲环境观测卫星正式“退休”

欧洲航天局9日发表公报说,该机构运行10年的环境观测卫星Envisat正式"退休"。欧空局今年4月8日已与这颗卫星失去联系,之后一直试图重新建立联系未果,因此不得不宣布卫星退役欧空局的调查团队认为,卫星故障可能由两个原因造成:一是功率调节器丢失,导致遥感勘测和远程指令中断;二是电路短路导致安全模式开启,但在重启过程中出现异常。虽然重新激活卫星的可能性微乎其微,但接下来两个月,调查团队仍会尝试重新与之建立联系并寻找故障原因。     

一种改进的火灾颜色模型检测算法

从火焰的颜色特征出发,综合考虑已有颜色模型的优缺点,提出一种改进的基于颜色模型的火灾检测方法.首先结合HSI颜色模型和YCbCr颜色模型对火灾图像进行预处理提取出可能火焰区域,然后在HSI空间上采用颜色空间距离法去除噪声.实验结果表明,该方法提高了火灾图像识别的准确度,并能在一定程度上消除干扰,具有较好的适用性.     

一种激光灭火训练系统的光斑检测算法

为有效解决激光灭火训练系统的激光光斑中心检测问题,在分析传统检测方法的基础上,提出了一种简单实用的光斑检测算法。该算法首先对采集图像进行高斯滤波,消除噪点；然后在图像的HSV颜色空间提取白色和红色分量并二值化；其次在待检测点的周围以光斑尺寸大小为依据选取四个参考点构造十字检测窗口,识别光斑区域；最后根据矩形形心计算光标中心。该方法计算简单,无需背景预测,可满足不同背景、不同光照环境下的激光光斑中心检测。实验结果表明了该算法的有效性。     

基于V-视差法的道路区域检测算法研究

针对当前基于双目视觉的道路环境分析实时性差、检测不准确等问题,提出了一种改进V视差法的道路区域检测算法。该算法首先对原始图片进行车道线检测确定道路消失点,从而确定图像的感兴趣区域。然后,使用极大最小值约束获取V视差图中的斜线,从而提取道路区域。实验结果表明,由于该方法在确定感兴趣区域后计算原始视差图,因此,速度提高了29.71%,且相对于传统V视差法,算法更好地实现了路面分割;同时,障碍物检测的精确率和召回率两个指标分别提高了2.165%和4.837%。基于该算法具有良好的准确性和实时性,能有效识别道路中的障碍物,因此,可以为车辆提供可行驶区域以及为驾驶员提供辅助作用。     

基于几何学的无线传感器网络定位算法

提出一种基于几何学的无线传感器网络(WSN)定位算法。把网络区域中的节点分为锚节点和未知节点,假设在定位空间中有n个锚节点,由于受到几何学的限制,实际可行的锚节点序列是有限的,因此利用一种几何方法判断锚节点间的位置关系,从而选取最优的锚节点序列,能够更精确地确定未知节点的位置,并且分析了待定位节点的邻居锚节点数量对定位精度的影响。仿真结果表明,与已有的APS(Ad-Hoc positioning system)定位算法相比,该算法可有效地降低平均定位误差和提高定位覆盖度。     

基于元学习-FHOG的电力火灾视频火焰检测算法

火焰检测技术是电力火灾预防的关键技术之一.为了解决火焰检测算法泛化能力不足、正检率低和环境适应能力差的问题,提出了一种基于元学习和FHOG(Fused Histogram of Oriented Gradi-ent)的电力监控火焰检测算法,其融合了注意机制的元学习方法和FHOG特征.实验结果证明,该算法误检率低、泛化力...     

基于小波变换的森林火灾烟雾检测算法的设计

传统的森林火灾检测技术由于效率低、价格昂贵等缺点,并不适用于森林火灾探测。文中提出并设计与实现了一种基于小波变换的森林视频火灾烟雾检测方法,使用帧间差分法和质心算法提取疑似烟雾运动目标区域,然后对提取的运动目标的前景区域和背景区域进行小波能量特征提取与分析。采用国外研究机构所提供的森林火灾烟雾视频图像,对文中算法进行验证,实验结果表明,该算法能够准确地跟踪和提取疑似烟雾运动目标区域,当森林背景区域和前景区域的高频能量比值的均值大于1.2时,在3~4秒内能够检测出森林火灾烟雾,并且该算法对常见的森林树叶运动目标具有抗干扰能力。该研究工作可实现森林火灾早期预警,对森林火灾及早准确探测具有重要意义。     

HJ-1B卫星IRS传感器热红外通道交叉定标

以TERRA卫星中分辨率成像光谱仪(MODIS)传感器热红外通道的星上定标结果为标准,采用交叉定标方法获取HJ-lB卫星红外多光谱相机(IRS)传感器热红外通道定标系数.首先,获取两个传感器的对应通道,利用MODTRAN模拟光谱响应、观测角、大气条件和温度变化对匹配因子的影响.然后确定此研究只考虑对应通道的波谱响应和地表温度差异,并计算出不同地表温度下匹配因子的变化趋势.选择7次不同时间双星同步观测青海湖区域的图像作为交叉定标数据,根据MODIS的辐射亮度和匹配因子计算出IRS传感器热红外通道的辐射亮度,最后,将得到的辐射亮度和DN值进行线性回归,获得IRS热红外通道的定标系数.将此次定标结果与HJ-1B卫星IRS传感器热红外通道星上4次黑体定标结果进行比较,定标结果一致性较好.     

基于嵌入式Linux的运动图像识别

介绍了基于嵌入式Linux系统的S3C2410平台,并在该平台上构建了实现运动图像自动监控的软件开发环境。通过驱动COMS图像传感器,利用Video4Linux在该平台上实现了运动图像数据的捕获。在运动图像识别方面,对帧差法进行了分析探讨并作了改进,使得该算法更易于在ARM平台上实现。通过引入灰度直方图判断有无运动目标出现,利用阈值对图像二值化处理,分割效果良好,实验结果表明该算法适于应用在嵌入式实时视频监控场合。     

基于嵌入式系统的图像采集与压缩

首先简要介绍了嵌入式监控系统开发平台,接着阐述了在该平台上如何实现图像的采集与压缩,重点讲述了CMOS图像传感器的驱动和Video4Linux编程,在嵌入式Linux系统下实现了对视频图像的采集,并将其以文件的形式保存,然后对JPEG压缩算法进行了分析和实验,使得在保证图像质量的情况下,尽可能提高压缩比,以利于进行远程传输,达到远程监控的目的.最后讲解了如何在Linux系统下实现JPEG压缩,实验结果令人满意.     

基于统计的MODIS地表反射率简单估算方法

利用NASA-ESE提供的大气校正算法对EOS/MODIS进行计算,得到CH1-7的地面反射率,再与MODIS所接收到的大气上界反射率数据进行比较,参考野外实测得到的大气光学特性和地面反射率数据,提出一种基于统计方法的MODIS前7个通道的大气校正方法.