高光譜圖像物理信息提取與目標(biāo)檢測識別方法研究.pdf

1、高光譜遙感圖像能夠同時(shí)提供地物豐富的空間、輻射和光譜信息，具有“圖譜合一”的觀測特性，這使得高光譜遙感在開展地物信息的深層挖掘，進(jìn)行地物微小差異的檢測識別方面顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢，成為遙感信息處理領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。本文著眼于如何利用高光譜圖像豐富的圖譜信息，來進(jìn)行物理信息提取、目標(biāo)檢測和識別，主要開展的研究工作如下：
　　 (1)提出了一種基于輻射傳輸理論的離水輻射提取方法。首先剝除水表太陽耀光的干擾，通過對圖像進(jìn)行紋理分割提取出水

2、體區(qū)域，避免了去除耀光時(shí)模糊陸地像元，便于后續(xù)的處理；詳細(xì)分析了影響耀光污染程度的主要因素，利用場景自身的信息消除了太陽耀光的干擾。在剝除耀光的基礎(chǔ)上，基于大氣的輻射傳輸理論，建立了離水輻射反演模型，實(shí)現(xiàn)了對離水輻射的提取。
　　 (2)提出了一種基于輻射傳輸理論的地表反射率提取方法。首先分析了色散現(xiàn)象對反演地表反射率的影響，將菲涅爾反射率表示為波長的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，使得整個(gè)波段范圍內(nèi)的反演結(jié)果更加準(zhǔn)確；其次分析了天空散射輻射對反

3、演的影響，消除了天空散射輻射引入的額外輻射，使得可見光波段的計(jì)算精度大為提高；在此基礎(chǔ)上，建立了反射率反演模型，實(shí)現(xiàn)了對地表反射率的提取。
　　 (3)研究了一種基于輻射傳輸理論的大氣水汽含量提取方法。首先進(jìn)行波段選擇，得到估算水汽含量所需的水汽吸收通道和大氣窗口通道；其次，利用拉格朗日公式將水汽吸收通道表示為大氣窗口通道的函數(shù)，推導(dǎo)出水汽吸收通道的大氣透過率；最后，基于大氣的輻射傳輸理論，建立了水汽反演模型，實(shí)現(xiàn)了對大氣水汽含

4、量的提取。
　　 (4)首先研究了一種基于二代Curvelet變換的全色遙感圖像目標(biāo)檢測方法，利用模糊非線性變換和變分方法來抑制圖像中的結(jié)構(gòu)化背景。其次，提出了一種基于多分辨率分解的高光譜圖像異常檢測方法。通過對圖像進(jìn)行多分辨率分解，削弱了檢測時(shí)背景雜波對查找異常信號的干擾；此外，在檢測前，構(gòu)造核函數(shù)來抑制背景雜波，在濾除背景的同時(shí)增強(qiáng)了異常信號，更易檢出目標(biāo)。
　　 (5)研究了一種基于光譜特征增強(qiáng)的高光譜圖像地物目標(biāo)