1. 研究目的与意义(文献综述)
现在,在调查地球资源、预测预报自然灾害、监测环境污染、处理气象卫星云图以及识别用于军事目的的地面目标等各个方面,地球表面客体或事物的卫星遥感图像得到越来越多地应用。通过卫星遥感技术获得的卫星图像,由于大气密度、云层变化等对影像传感器影响较大,许多影像存在被云遮挡的“盲区”,导致丢失局部地物信息不利于图像分析与解译。如何进行云影检测,确定覆盖区的面积是遥感图像处理的关键技术之一。
在遥感图像的早期应用中,云的探测和识别主要依靠那些有经验的工作人员,他们通过目视以及仔细地分析做出相应的判断。然而,这种方法一来受判读者的经验、对识别区域的熟悉程度等多种因素制约,缺乏客观性,二来又需要花费大量的时间,其劳动强度大,且信息获取周期长。但是,随着卫星遥感技术以及数字图像处理技术的发展,人们更倾向于借助高光谱探测器,运用多光谱高分辨率图像综合的方法来达到云探测的目的。
1985年,kittler和pairman首次提出了使用纹理测度法来探测海面上的云的识别方法。接着,stephaneg.mallat又提出了用gabor变换和小波变换提取图像的纹理特征的方法。在20世纪70年代,法国数学家mandlebrot首提出分形几何理论,,并在此基础上给出了相应的分形定义。分形模型是一种有力工具,它适用于描述复杂和不规则形状图像。而在遥感图像中的云是具有自相似性的,整体上,云是不规则的,但是在不同尺度上,它又具有相同的规则性,这一点满足了分形几何特征,因此分形维数作为研究云纹理特征的一个参数,是十分有效的。
2. 研究的基本内容与方案
为了实现此次在otb上基于spectralangle的遥感影像云影检测,我打算从以下几个方面按照步骤依次着手完成:
1.搭建otb软件操作平台,完成otb环境的编译和配置。我考虑在我较为熟悉的windows系统下运行otb软件,支持跨平台otb的挑战已经得到解决。我通过使用cmake跨平台的开源软件构建系统。cmake用于控制软件使用简单的平台和编译器编译过程独立配置文件。cmake生成本机makefile和工作区,可以使用我选择的编译器环境,即windows系统环境。
2.基于高光谱遥感技术,用c 编程语言编写程序及源代码,在otb环境中运行。通过学习图像处理及模式识别的有关知识及借鉴国内外研究人员的研究方向及编程方法,参考otb编程样例,编写出能有效检测高空云影覆盖率及其他参数的程序语言,并在otb环境中编译及运行。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅文献,做前期的知识储备。阅读包括著作、期刊、会议论文并利用网络资源等获取相关知识。
第4周:对研究课题做初步了解后,完成开题报告,撰写论文提纲,建构总体框架;
第5-9周:搭建otb运行平台,实现otb环境的编译与配置;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]otb网站https://www.orfeo-toolbox.org/
[2]曹琼,郑红,李行善,2007.一种基于纹理特征的卫星遥感图像云探测方法.航空学报,3(28):661-666.
[3]闫宇松,龙腾,2010.遥感图像的实时云判技术,北京理工大学学报,30(7):817-821.
