卫星数据深加工处理流程自动化分析、设计与实现

在分析现行高分辨率卫星数据深加工处理流程的基础上,指出了制约现行深加工系统自动化的主要因素。结合运行性深加工处理系统开发,以实现深加工处理的自动化为目标,通过多种空间数据库的建立与相互作用,对深加工处理流程和系统进行了全新的设计。进而依据该设计方案,初步实现了一个原型系统。实验表明,对于深加工流程的改进设计切实可行,提高了深加工处理的自动化程度。     

应用尺度不变特征变换的多源遥感影像特征点匹配

针对多源遥感影像之间灰度值非线性变化导致特征点匹配率大幅度下降的问题,提出了一种利用光谱信息的多源遥感影像特征点匹配算法.首先,以光谱信息对遥感影像波段进行线性拟合,使待匹配影像与参考影像之间的灰度值由非线性转变为线性或者近似线性变化.接着,在拟合的遥感影像上采用改进的尺度不变特征变换(SIFT)算法进行匹配.最后,采用随机抽样一致性算法剔除误匹配点对.与常用特征点检测算法(SIFT,梯度位置朝向直方图(GLOH),RS-SIFT)的对比实验结果表明,本文所用的ETM+影像全色与多光谱影像的特征点匹配率提高了4％左右,CBERS-02B和HJ-1B卫星多光谱影像的正确特征点匹配个数增加了8对.因此,在多源遥感影像特征点匹配中,本文所提算法优于其它检测算法,可以极大地改善匹配效果.     

基于成像模型的遥感图像IHS融合

针对色度融合容易产生光谱扭曲的现象,本文利用光谱响应函数,传感器偏置和增益等参数从成像机理的角度解释了IHS融合.建立了描述从光谱密度到全色图像、多光谱图像再到融合图像的过程的新模型.通过对新模型的分析,本文提出了保持IHS融合光谱特性的条件方程,通过对模型有效的简化进而提出了新的融合方法.而且,本文首次提出利用最小二乘法确定光谱响应函数之间关系并计算融合过程所需要的参数.最后本文分别对QuikBird图像数据进行实验并与多种改进的色度融合方法做了深入的比较,试验证明本文提出的方法不但提高了多光谱图像的空间分辨力而且对保持光谱特性有更加明显的效果.     

利用XSLT实现网格中的页面服务标准化

用户接口系统是网格研究的重要组成部分,如何构造直观、清晰的交互式用户界面是研究的重点。以空间信息栅格（SIG）中页面服务的实现方式为例,主要讨论了XSLT页面模板在空间信息栅格中的作用,如何使用XSLT进行页面转换以及利用XSLT实现网格中的页面服务的流程等,介绍了利用XSLT技术实现网格中的页面服务标准化的方法。     

遥感卫星地面预处理系统技术发展模式探讨

从系统结构角度,通过分析特定历史时期遥感卫星地面预处理系统的系统构成和处理功能,概括性地探讨了30余年来遥感卫星地面预处理系统的发展历程.将系统的发展历程按照其系统结构分为三个阶段,并结合计算机应用系统技术的发展,对不同阶段面临的问题、系统体系结构等进行了分析总结,指出三代系统之间的区别.文章最后提出新一代遥感卫星地面预处理系统的发展方向和发展思路,并给出了一个探索性的原型系统设计.     

一种基于动态分组策略和多线程并行IO的并行镶嵌算法优化

遥感图像的镶嵌处理具有数据量大,流程复杂,算法处理耗时巨大的特点,并行计算是加速镶嵌处理过程速度的有效手段。但是,传统的并行镶嵌算法由于任务分配采用静态策略,导致计算节点负载不均衡,并行效率不高。同时,由于传统并行镶嵌算法中存在大量非常耗时的数据存取操作,并且在重采样和匀色过程中存在不合理的流程配置,使得并行效率降低,难以得到比较线性的加速比。本文提出的基于动态任务分配和多线程并行I/O的并行镶嵌算法,较好地解决了上述问题,通过对比分析和实验表明,本算法对大规模图像的镶嵌处理,具有较好的并行处理速度,以及理想的线性并行加速比曲线,节点扩展能力较强。     

GPU在遥感图像处理中的应用综述

遥感图像处理具有数据量大、运算密集、算法复杂等特点,如何快速、高效地处理遥感图像成为遥感图像处理技术研究的目标之一。随着通用GPU计算技术的飞速发展,GPU的运算性能不断提高,具有浮点运算能力强、运算密集度高、体积小、性能功耗比和性价比高等特点,为加速遥感图像处理提供了新的途径。本文在简要介绍与分析GPU体系结构和编程模型的基础上,对国内外遥感图像GPU处理研究的现状进行了概括性综述,并对这些研究工作的特点进行了简要分析,最后总结了研究中存在的问题并给出了一些未来的展望。     

遥感图像K-Means并行算法研究

K-Means算法是对遥感图像在没有先验知识情况下进行无监督分类的重要算法之一,在遥感影像的分析中得到了广泛的应用.针对K-Means算法复杂,处理过程中计算时间长的缺点,人们试图寻求快速的并行处理方式.在这种并行化的探索过程中,由于K-Means算法独特的流程结构,使其并行化处理方式难以顺利进行.本文在分析K-Means算法特点的基础上,对其并行化方式进行了深入的研究.针对K-Means算法并行化在处理速度和分类精度方面存在的问题,提出了一种基于分块逼近的算法并行模型,可兼顾并行效率和分类精度之间的综合要求,实现某种精度可控的并行处理.最后,根据实验结果讨论并提出了迭代算法并行化的有效途径.     

一种新的卫星多光谱图像自动配准算法

针对小卫星独立相机多光谱成像系统波段间配准的非线性误差问题,提出了一种多光谱图像波段间自动配准算法,该算法综合利用互信息、遗传算法和MQ几何校正模型进行多光谱图像的自动配准。在算法中,以互信息作为配准的相似性度量,获得了很高的配准精度;利用遗传算法的快速搜索特性,可以较快的完成搜索并获得整体的最优解;利用MQ几何模型可以精确的建立图像之间的几何关系。试验表明该算法对于多光谱图像波段间非线性几何关系,能够取得非常高的波段间自动配准精度,整体配准误差在一个像元以内。     

一种检测与校正JPEG数据传输错误的新方法

无线传输JPEG数据时，由于信道存在噪音，经常会发生偶然性错误或突发性错误，因此错误检测与恢复在无线传输JPEG图像中有着举足轻重的作用。由于JPEG图像对传输错误非常敏感，一个bit位的传输错误就会影响后续位的解码，从而造成图像质量的严重下降。传统的处理JPEG传输错误是采用错误掩藏与编码自同步方法。其中错误隐藏是使用插值的方法来恢复数据，但其会在一定程度上降低传输图像的质量；编码自同步方法则会影响传输数据的通用性。为了更好地检测与校正JPEG数据传输错误，提出了一种新的JPEG编码数据传输错误检测与恢复方法。该方法以图像相关性作为判别依据，使用全搜索的方法来恢复数据。通过对该方法可行性进行的理论分析和仿真的实验表明，该方法可以更好地恢复偶然性传输错误，并可极大提高无线传输JPEG图像的质量。