收藏本站
《厦门大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

小波变换在光谱和多光谱图像的应用与研究

陈孝敬  
【摘要】: 本论文分为两部分:小波变换在光谱定量分析与多光谱图像的应用。 小波分析技术是新近出现的数学方法,近年来,在光谱分析得到广泛的应用。本论文介绍小波变换和多分辨分析的原理和方法,并将其应用于光谱信号的噪声去除、有用信息的提取等方面,取得良好效果。 将小波变换技术应用于MS-3100多光谱图像的近红外通道(Ir)图像的边缘特征提取。同时,将盲解卷积恢复技术结合小波变换的边界提取技术,在一定程度抑制了模糊图像恢复时产生的振铃效应。 本论文具体的主要研究内容和结果如下: (1)在小波变换阈值去噪技术中,一般分为硬阈值与软阈值技术两种方法,硬阈值技术会造成重构信号的振荡,软阈值技术会造成重构信号与真实信号的偏差。针对这一缺陷,本论文提出了提升阈值法,在此方法中,利用一可变参数对不同信号的特点自适应地进行阈值调节。同时,在小波变换去噪技术中,其它参数(如小波函数、分解层数、阈值估计函数)对去噪质量都有一定的影响。针对这种情况,本论文提出用模拟退火算法(Simulated Annealing Algorithm,SAA)来优化这些参数,并将提出的算法应用于奶粉的可见-近红外光谱中。结果表明,与其它参数的去噪结果相比,模拟退火算法寻找到的这些参数即是最优的参数。 (2)针对在小波包变换(WPT)产生的频带混乱问题,在不改变WPT原算法的基础上,本论文提出了解决频带混乱问题的新算法。并将新算法应用于近红外光谱的小波包分解中,使其在小波包分解域的物理意义清晰化。 (3)在小波包分解域中,不同的子频带对模型的贡献是不同的。因此,本论文提出利用SAA对其寻优,寻找出对模型贡献最大的子带频。提出的方法应用于月挂酸成分预测的红外光谱和机油分类的可见-近红外光谱中,用偏最小二乘回归(PLS)建立模型,相比于用全光谱建立的模型,月挂酸的成分预测均方根误差分别从7.9557提高到6.6787,机油分类的成分预测均方根误差从0.2383提高到0.103 1。 (4)针对无信息去除算法(UVE)阈值选择的随机性和主观性,提出了改进无信息去除算法(IUVE),即用SAA来寻找最优阈值。同样地将IUVE应用于月挂酸成分预测的红外光谱和机油分类的可见-近红外光谱中,也用偏最小二乘回归(PLS)建立模型,相比于传统的UVE,月挂酸的成分预测均方根误差分别从7.3171提高到7.0171,机油分类从0.1044提高到0.0991。同时,根据在小波包分解域中用少数的几个系数就能够表达大部分原始光谱信息的特点,提出了WPT结合IUVE的方法,从而能够得到紧凑而高效的模型。并将此方法应用于月挂酸成分预测的红外光谱和机油分类的可见-近红外光谱中,相比用原始光谱数据的IUVE中,在没有降低预测均方根误差的前提下,相应的模型所用的变量数目分别从319减少到164和472减少到13。 (5)在MS3100多光谱成像仪的三个图像通道中,Ir通道图像特别适合用于作物杂草与背景物(如土壤等)的区分,这非常有利于杂草识别。而形状是识别作物与杂草重要的判别之一,为了把杂草与作物区别,往往需要对采集的图像进行边缘检测。基于B样条小波变换技术的边缘提取算法,有效地弥补了传统的边缘检测检测算法的不足,从而提高边缘定位精度。本论文结合多光谱图像技术和B样条小波边缘提取技术,有效地提取作物与杂草的边缘信息。同时,结合盲解卷积技术与B样条小波边缘提取技术,在一定程度上抑制了图像恢复所产生的振铃效应现象。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨桦,任震,唐卓尧;基于小波变换检测谐波的新方法[J];电力系统自动化;1997年10期
2 全玉生,高文胜,严璋;应用小波变换提高局部放电测试灵敏度[J];高电压技术;1998年01期
3 潘旭峰,谢波,李晓雷;小波变换理论及其在机械故障诊断中的应用[J];振动与冲击;1998年01期
4 简晓明,李明轩;小波变换和自适应噪声抵消在闭合裂纹超声检测中的应用[J];声学学报(中文版);2000年02期
5 林湘宁,刘沛,程时杰;电力系统振荡中轻微故障识别的小波算法研究[J];中国电机工程学报;2000年03期
6 虞湘滨,曹宁,牛剑江;一种基于小波变换的静止图像编码方法[J];河海大学常州分校学报;2001年02期
7 王惠敏,艾春廷,陈作炳;基于多进制小波变换的图像压缩编码[J];武汉理工大学学报;2002年08期
8 邵晨曦;卢继军;周颢;;癫痫EEG波形的小波分析方法[J];科学技术与工程;2002年03期
9 陆爽,张子达,李萌;机械微弱振动信号检测的研究[J];机电工程;2004年07期
10 杨慧娟,曲喜强,韩焱;基于小波变换的声波信号包络提取[J];华北工学院学报;2004年04期
11 朱锋峰,任震,胡国胜;基于小波变换的电能质量扰动测量方法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2004年11期
12 李冬辉;任晓栋;;小波变换在直流系统接地故障检测中应用[J];电子测量技术;2004年04期
13 吴少林,孙云莲;基于小波变换的异步电动机故障检测方法[J];大电机技术;2005年04期
14 吴兆福,高飞,宫鹏;基于边缘特征的遥感影像小波变换融合法[J];地球科学进展;2005年07期
15 王亚杰,王晓岩,刘学平;基于小波变换的多聚焦图像融合评述[J];沈阳航空工业学院学报;2005年04期
16 徐国庆;杨丹;;小波变换与FFT联合识别乐音[J];重庆大学学报(自然科学版);2005年12期
17 杜秀丽;汪凤泉;;非平稳随机激励下线性系统模态识别的小波方法[J];东南大学学报(自然科学版);2006年02期
18 张培珍;黄子俊;;一种基于软阈值的小波去噪算法[J];舰船电子工程;2006年03期
19 谷青松;;基于小波变换的高压断路器机械故障监测[J];自动化博览;2006年S1期
20 韩建;王永涛;牟海维;姜晓岚;;小波变换在输油管道泄漏检测和定位中的应用[J];核电子学与探测技术;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王秀碧;黄晓莉;刘永春;;基于小波变换的多尺度边缘检测[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
2 王刚;黄泰翼;;基于小波变换和规则的汉语声调识别[A];第三届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1994年
3 鲍文;刘金福;祝豪;;基于小波变换的电厂实时数据压缩存储系统[A];2004电站自动化信息化学术技术交流会议论文集[C];2004年
4 王光芦;徐明;;基于小波分析炮击振动信号的降噪处理[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集(下册)[C];2004年
5 王小侠;赵凤群;戴芳;方小艳;;基于分形维数的四叉树图像编码[A];2006“数学技术应用科学”[C];2006年
6 吴昊;曾国卿;;一种基于Haar小波的图像处理技术[A];2006“数学技术应用科学”[C];2006年
7 石星;;小波变换在雷达信号处理中的应用[A];四川省电子学会雷达与火控、电子线路与系统专业委员会学术交流会10周年优秀论文集[C];2006年
8 刘双喜;邢济收;魏建亮;;小波变换在齿轮边缘检测中的应用[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
9 尹强;;一种基于粒子群算法的半脆弱水印方法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
10 刘冰;王德利;;Curvelet软阈值迭代去噪法[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴玉田殷学平;中药质量控制又添新武器——小波变换近红外光谱分析系统[N];中国医药报;2004年
2 广西 陈华杰;EVD,一路走好[N];电子报;2002年
3 北京航空航天大学计算机系 李炜;探寻视频编码技术发展的足迹[N];中国计算机报;2000年
4 陈尔香;在烟草化学王国里驰骋[N];经理日报;2006年
5 ;能否利用潮汐预测地震[N];科技日报;2008年
6 张东方;沙明;杨松松;人工神经网络在中药领域中的应用[N];中国医药报;2003年
7 清华同方视讯公司 袁野;基于嵌入式技术的网络视频监控系统[N];计算机世界;2002年
8 ;以太网进入10G时代[N];人民邮电;2002年
9 李子亭王雅青;在线故障测距技术获国家发明奖[N];淄博日报;2008年
10 无暇;EVD推荐性标准终结“专利尴尬”[N];中国经济导报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 白泉;基于小波变换的随机荷载模拟与结构动力反应分析[D];东北大学;2009年
2 李少梅;数字地貌晕渲理论与技术的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
3 王强;基于声信号检测的管道TPD预警系统研究[D];浙江大学;2005年
4 姜朝阳;作物冠层传输过程中的时间序列分析与阻力估算[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2003年
5 张旗;基于属性的图像分类研究[D];大连海事大学;2005年
6 柯丽;基于小波变换的空间遥感图像实时压缩方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
7 董卫军;基于小波变换的图像处理技术研究[D];西北大学;2006年
8 姜长泓;轨道车辆轮轴故障检测系统研究[D];吉林大学;2006年
9 李丽明;瞬态诱发耳声发射(TEOAE)识别与分析新方法的应用基础研究[D];中国协和医科大学;1997年
10 修吉宏;基于图像功率谱的航空图像质量判别技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钟艳华;JPEG2000中DWT的VLSI结构设计[D];国防科学技术大学;2010年
2 海洋;基于不可分小波变换的指纹增强[D];华中科技大学;2010年
3 杨旭;基于小波变换的综合滤波法去噪声[D];昆明理工大学;2010年
4 廖重贵;小波分析在变形监测中的应用研究[D];江西理工大学;2010年
5 钟读贤;小波矩量法在电磁散射问题求解中的应用研究[D];安徽大学;2010年
6 丁西明;基于小波变换的图像增强研究[D];安徽大学;2010年
7 蔡娜;小波变换在THz时域光谱技术中的应用[D];河北工程大学;2010年
8 李娜;基于小波变换和自适应算法的声学回声消除理论与应用研究[D];昆明理工大学;2010年
9 姚付良;基于小波变换的数字水印技术研究[D];解放军信息工程大学;2008年
10 刘美丽;基于小波变换的图像去噪方法的研究[D];长春工业大学;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978