收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于图像增强的过火区提取研究

单天婵  
【摘要】:火灾是一种全球性的自然灾害,与全球气候变化关系密切。过火区指植被燃烧后尚未恢复到原来状态的区域,快速、准确地获取过火区信息有助于碳循环和气候变化研究的开展,同时过火区制图还可用于保护和恢复受火灾影响的自然生态系统研究。遥感技术具有快速、宏观、持续获取地表信息的优势,已经成为过火区提取的重要方式。近几年,基于不同遥感数据已经生产出多种过火区提取产品,相关产品可以为生态系统、气候和碳循环模型、林火动态等研究提供全球信息。特别是我国2013年发射的风云三号C卫星(FY-3C)搭载的中分辨率光谱成像仪(MERSI)具有多光谱和高分辨率成像的特点,可以探测到可见光、近红外的反射辐射和热红外发射辐射,其数据能够生成每日全球无缝隙覆盖的影像,以较高的频率实现地表观测,在全球灾害监测上有显著优势。本文采用FY-3C MERSI数据,充分利用过火区特征,基于图像增强法对过火区的提取进行研究。火灾会破坏植物的生理结构,降低植被覆盖度,导致影像上的植被光谱特征发生变化。在众多提取过火区的遥感方法中,最常用对木炭、灰烬、水分和植被变化敏感的波段构建光谱指数增强过火区。根据FY-3C MERSI数据的波段特点,本文首先分析并选取了对过火区较为敏感的波段和指数,基于其在单时相和多时相影像中的过火特征,初步提取研究区中的过火区。其次考虑到过火区在整幅影像上具有显著性特征,识别图像显著性特征的方法已逐渐用于遥感影像处理中,本文采用了一种快速、精准、尺寸感知的显著对象检测方法(Fast,Accurate,and Size-Aware Salient Object Detection,FASA)实现过火区的信息增强。其通过估算显著性目标的位置和尺寸对其进行提取,具有既快速又准确的优势。本研究中,FASA方法先在均匀的CLEL*a*b颜色空间中量化颜色,通过计算量化后颜色的空间中心和差异,获得显著对象的位置和尺寸,其次构建显著对象的位置、尺寸和显著概率的关系模型,并通过显著对象的位置和尺寸的估计值计算图像的显著性概率。最后,用量化后的颜色计算全局对比度,并与显著性概率相结合,生成最终的显著图。我们认为利用波段的光谱指数初步提取过火区的基础上,通过FASA对影像中的过火区进行增强处理,可将影像上整个过火区作为感兴趣区域提取出来,再采用形态学的方法做进一步用处理,可达到过火区精提取的目的。最后,本文采用FY-3C MERSI数据,选取两个实验区对过火区实现增强提取实验,并将所得的结果同Landsat 8 OLI人工解译的参考结果进行了比对验证,同时与归一化燃烧率指数(Normalized Burn Ratio,NBR)阈值法提取的过火区结果比较。结果表明,图像增强法的整体精度较高,两个研究区中显著性增强法的kappa系数达到了0.67以上,比NBR阈值法高0.2。我们认为,非过火原因导致的植被变化对其影响较少,与NBR阈值法相比具有一定的稳定性。本文选取的研究区条件相近,后续可以用该方法对不同条件的多种过火区开展提取实验,探讨上述提取方法在不同气候、植被类型下适用性。另外,新发射的FY-3D MERSI性能较FY-3C MERSI有所提升,未来可以用该数据做后续研究。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18条
1 余春艳;徐小丹;林晖翔;叶鑫焱;;应用雾天退化模型的低照度图像增强[J];中国图象图形学报;2017年09期
2 孙玲姣;;基于Retinex理论的图像增强算法研究[J];数码世界;2016年12期
3 朱振军;贾少华;;QMV141型微光图像增强仪[J];轻兵器;2017年09期
4 程景云 ,朱泉生;用对流—扩散方程的差分格式实现图像增强的机理[J];上海海运学院学报;1989年04期
5 张春森;;利用TM资料提取森林信息的波段选择及图像增强方法探讨[J];遥感信息;1989年04期
6 王超;;基于图像增强的几种雾天图像去雾算法[J];自动化应用;2018年02期
7 李杰美慧;王谋;韩江鸿;吴丹阳;王惠刚;;小波变换在水下图像增强中的应用[J];技术与市场;2016年07期
8 胡布钦;莫晓丽;;降质图像增强及评价的应用[J];数字技术与应用;2015年09期
9 侯艳芹;李均利;魏平;陈刚;;一种基于二维离散小波变换的医学图像增强算法[J];计算机工程与应用;2006年07期
10 王罡;;基于人眼视觉特性的舰船图像增强方法[J];舰船科学技术;2019年04期
11 仇国庆;龙毅;刘芙蓉;;基于小波融合的人脸图像增强方法[J];电视技术;2014年11期
12 梁睿;吴成茂;王阳;;基于文化粒子群算法的快速图像增强方法[J];西安邮电学院学报;2012年04期
13 杨晖;翟丽荣;;基于小波变换的医学图像增强方法与实现[J];辽宁大学学报(自然科学版);2010年04期
14 李月兰;;图像增强空域滤波法探讨[J];科技风;2009年22期
15 谢芳;;经典图像增强类去雾算法分析[J];中外企业家;2018年16期
16 袁云梅;多化琼;马坤;;基于权重系数的木材图像增强及识别[J];西北林学院学报;2018年02期
17 罗富贵;李明珍;;一种基于亮度保持的图像增强方法[J];河池学院学报;2018年02期
18 胡嬿;刘晓梦;;基于小波塔式分解的图像增强算法研究与仿真[J];科技创新与应用;2018年35期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王颖斌;;标清转高清的图像增强算法探讨[A];第24届中国数字广播电视与网络发展年会暨第15届全国互联网与音视频广播发展研讨会论文集[C];2016年
2 余张蕾;杨兵;;基于小波变换的X线图像增强[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
3 陈浩;崔玉柱;刘清华;;工业X射线多尺度图像增强方法研究[A];2014年全国射线数字成像与CT新技术研讨会论文集[C];2014年
4 张斌;吴鹏;袁杰;孙凌卿;傅启明;陆宇;;一种基于人眼视觉特性的Curvelet域紫外图像增强算法[A];数字中国 能源互联——2018电力行业信息化年会论文集[C];2018年
5 虞学良;金浩然;杨克己;;水冷散热板内流道超声成像的图像增强[A];2017远东无损检测新技术论坛论文集[C];2017年
6 肖斌;张众;张旭东;;通过Matlab开发DSP的图像增强算法[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
7 詹洁;严非;;一种新的变分Retinex图像增强方法[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
8 黄松威;朱兆彤;胡友峰;;基于多尺度Curvelet变换声纳图像增强改进算法研究[A];2018年水下无人系统技术高峰论坛论文集[C];2018年
9 张玉成;孟凡勇;杨民;;小波变换和自适应邻域对比度下的X射线图像增强[A];第十五届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2017年
10 黄华;蒋永馨;王孝通;徐晓刚;;一种基于Ardely分割算法的夜间图像增强方法[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈杰;基于色彩信息的图像增强研究[D];南京邮电大学;2017年
2 张宪红;基于动力系统的图像增强与分割算法及在林火遥感中应用[D];东北林业大学;2017年
3 刘玉红;基于生物视觉感知机制的图像增强及质量评价的研究[D];电子科技大学;2018年
4 孔令海;基于PDE和曲率策动流的图像增强去噪模型研究[D];中国工程物理研究院;2005年
5 王彦臣;基于多尺度数字X光图像增强方法的研究[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
6 侯国家;水下图像增强与目标识别算法研究[D];中国海洋大学;2015年
7 赵欣慰;水下成像与图像增强及相关应用研究[D];浙江大学;2015年
8 陈燕;工业X射线图像增强算法研究[D];中北大学;2016年
9 陈一平;图像增强及其在视觉跟踪中的应用[D];国防科学技术大学;2011年
10 孙飞飞;水下图像增强和复原方法研究[D];中国海洋大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张玲君;基于多尺度变换的医学图像增强算法研究[D];安徽大学;2013年
2 杨斌;基于深度卷积神经网络的非均匀光照人脸图像增强与识别[D];重庆大学;2018年
3 李咏雪;隧道场景下行人检测图像增强方法研究[D];重庆大学;2018年
4 孙美双;水下图像增强和复原方法研究[D];天津大学;2018年
5 单天婵;基于图像增强的过火区提取研究[D];中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所);2018年
6 王中阳;DSA图像增强和人体血栓特性分析对介入诊疗的帮助[D];河北大学;2018年
7 朱逸飞;基于CUDA的SAR图像增强算法研究[D];南京理工大学;2018年
8 刘琦;忆阻交叉阵列在图像增强和存储运算中的应用[D];西南大学;2018年
9 侯瑞堃;增强低照度图像算法的研究[D];浙江工业大学;2017年
10 宋凌飞;手指静脉图像增强方法研究[D];山东大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 王齐强;我国图像增强算法领域还需加强专利布局[N];中国知识产权报;2017年
2 霍林涛;用ACDSee美化图片[N];中国电脑教育报;2004年
3 吴语;无限乐趣在其中[N];中国计算机报;2000年
4 广文;揭秘6色真相[N];中国计算机报;2002年
 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