融合遥感图像光谱和空间信息的云检测深度网络 被引量：1

1

作者 陈思亚 计璐艳 +1 位作者 张鹏 唐海蓉 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第3期371-379,共9页

当前的云检测方法未能充分利用遥感图像的光谱特征和空间特征。光谱信息的不充分利用会导致错分具有和云相似光谱特征的目标,而空间信息的不充分利用会导致碎云和薄云难以识别。基于此,提出一种融合遥感图像光谱和空间信息的新型云检测... 当前的云检测方法未能充分利用遥感图像的光谱特征和空间特征。光谱信息的不充分利用会导致错分具有和云相似光谱特征的目标,而空间信息的不充分利用会导致碎云和薄云难以识别。基于此,提出一种融合遥感图像光谱和空间信息的新型云检测深度网络(SSFF-Net)。SSFF-Net首先利用1×1的卷积核提取遥感图像的光谱特征,其次将Transformer引入到遥感图像空间上的编解码来学习远距离的特征,充分利用遥感图像的光谱和空间信息。SSFF-Net克服了光谱特征提取依赖于经验性的线性组合,并能减少空间位置信息损失。将模型在Landsat 8 Biome以及AIR-CD数据集上进行评估,结果表明SSFF-Net具有较好的云检测效果,精度分别达到97%和96%。 展开更多

关键词 光谱信息 空间信息 TRANSFORMER 云检测 信息损失

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基于改进的高斯混合模型和图割模型的水体图像提取算法

2

作者 包立男 吕孝雷 《中国科学院大学学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期794-802,共9页

合成孔径雷达具有全天时、全天候成像,观测范围广、成图周期短等特点,使其在水体提取中的应用具有明显优势。但是在湖泊提取中,已有算法易受湖泊周围环境噪声的干扰,运行效率低。针对此,提出一种将改进的高斯混合模型(GMM)与图割模型相... 合成孔径雷达具有全天时、全天候成像,观测范围广、成图周期短等特点,使其在水体提取中的应用具有明显优势。但是在湖泊提取中,已有算法易受湖泊周围环境噪声的干扰,运行效率低。针对此,提出一种将改进的高斯混合模型(GMM)与图割模型相结合的检测方法。先是利用两级Otsu阈值方法以获取湖泊的初始分割图,将对其计算得到的参数集作为GMM初始参数,其后应用最大期望算法(EM)迭代求取GMM的最佳参数,最后基于图割模型精准定位水体位置。实验结果表明初始参数越精确,水体轮廓越清晰,引入两级Otsu算法不仅可大幅度减少EM算法的迭代次数,且与预处理中的下采样相结合有效地提高了算法的运行速度。此外,改进传统图割模型的能量函数使得无需后处理即可得到精确的湖泊边界。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 高斯混合模型 图割模型 二级Otsu阈值

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不同时空条件下的高分三号SAR图像立体定位方法 被引量：2

3

作者 李丹 刘佳音 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第4期519-523,共5页

介绍一种较为可靠的高分三号合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像立体定位方法,即便立体像对时空条件差异较大,该方法也能达到较高的定位精度。首先根据斜距多普勒模型建立立体定位方程组,利用多项式拟合法解算卫星状态矢量... 介绍一种较为可靠的高分三号合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像立体定位方法,即便立体像对时空条件差异较大,该方法也能达到较高的定位精度。首先根据斜距多普勒模型建立立体定位方程组,利用多项式拟合法解算卫星状态矢量,最后利用牛顿法求解方程组。利用高分三号卫星在北京、苏州、上海3个地区、成像时间各不相同且分辨率在5 m以内的7景SAR图像进行立体定位实验,以Google Earth上的实际位置为基准,实验得到的所有目标点的平面误差均在30 m内,高程误差均在34 m内,证明即使立体像对成像时间间隔较长,也可以得到精度较高的目标点三维信息,且滑动聚束模式下得到的立体像对定位精度最高。 展开更多

关键词 SAR立体图像对 高分三号 斜距多普勒模型 多项式拟合法 牛顿法

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高分辨率SAR子孔径图像相干性分析及其地物分类应用 被引量：1

4

作者 邢文继 金燕 +2 位作者 仇晓兰 丁赤飚 周晓 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第6期764-775,共12页

针对相干性这一合成孔径雷达(SAR)图像分析常用的特征量进行分析,首先从理论上分析高分辨率SAR图像中人造目标和自然地物等典型目标的子孔径、子频带以及不同子孔径重轨干涉图像间的相干系数,然后利用高分辨率星载SAR实际数据开展上述... 针对相干性这一合成孔径雷达(SAR)图像分析常用的特征量进行分析,首先从理论上分析高分辨率SAR图像中人造目标和自然地物等典型目标的子孔径、子频带以及不同子孔径重轨干涉图像间的相干系数,然后利用高分辨率星载SAR实际数据开展上述相干系数的计算,验证分析的正确性。随后根据不同地物在不同维度相干系数上体现的不同特点,进行非监督地物分类,并给出不同类别所表征的地物特点。分析结果可为高分辨率SAR数据的优化应用提供支撑,并可加深对SAR不同地物目标特性的理解。 展开更多

关键词 高分辨率SAR 相干性 子孔径 成像处理带宽 图像分类

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基于深度学习的多尺度导弹发射井目标检测 被引量：3

5

作者 孟曦婷 计璐艳 +1 位作者 赵永超 杨炜暾 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第6期800-808,共9页

导弹发射井是重要的遥感目标,发射井目标检测的研究对国防事业意义重大。在数据层面,由于发射井样本数量少,目前没有可用于其目标检测的有效数据集,构建有效的数据集对相关领域研究有极大价值。在算法层面,遥感图像分辨率的不同导致发... 导弹发射井是重要的遥感目标,发射井目标检测的研究对国防事业意义重大。在数据层面,由于发射井样本数量少,目前没有可用于其目标检测的有效数据集,构建有效的数据集对相关领域研究有极大价值。在算法层面,遥感图像分辨率的不同导致发射井目标呈现多尺度的特性,这是解决发射井目标检测问题的难点之一。基于以上分析,首先利用Google Earth构建首个发射井目标检测的数据集,然后针对发射井目标检测任务设计有效的检测模型。本文的模型充分融合了目标的多尺度特征和上下文的信息,并通过级联网络多阶段检测目标,有效检测出多尺度导弹发射井目标,检测效果优于目前主流的算法。 展开更多

关键词 导弹发射井 多尺度 特征融合 上下文信息

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基于约束误差不变的高光谱图像端元优化模型 被引量：2

6

作者 王为家 耿修瑞 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第1期83-90,共8页

线性混合模型(linear mixture model,LMM)在端元提取中起着至关重要的作用。在LMM假设下,理想的端元提取效果需要重建误差最小。但是在实际的高光谱数据集中噪声是不可避免的,单纯追求重建误差最小化可能会导致最终结果偏离真实端元。... 线性混合模型(linear mixture model,LMM)在端元提取中起着至关重要的作用。在LMM假设下,理想的端元提取效果需要重建误差最小。但是在实际的高光谱数据集中噪声是不可避免的,单纯追求重建误差最小化可能会导致最终结果偏离真实端元。为平衡重建误差与噪声的影响,使用几何优化模型计算重建误差,通过约束重建误差来最小化单形体体积,提出新的误差约束优化模型EIC-OSV(error invariant constrained-optimal simplex volume)。模拟数据及真实数据下的实验表明,EIC-OSV可以提高现有端元提取方法的准确性。 展开更多

关键词 高光谱 端元提取 单形体 优化

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基于滤波张量分析的高光谱目标检测方法 被引量：1

7

作者 杨帅 计璐艳 耿修瑞 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第5期684-694,共11页

现有的高光谱图像目标检测算法大都把各个波段不加区分地对待,从而不能充分利用图像波段的物理信息。将高光谱图像按照成像机理的不同首先分为几个不同的波段范围(比如可见光、近红外、短波红外等),并通过将高光谱图像的不同波段范围与... 现有的高光谱图像目标检测算法大都把各个波段不加区分地对待,从而不能充分利用图像波段的物理信息。将高光谱图像按照成像机理的不同首先分为几个不同的波段范围(比如可见光、近红外、短波红外等),并通过将高光谱图像的不同波段范围与多时相遥感数据的时相维进行对应,将最近发展的一个多时相目标检测算法———滤波张量分析(filter tensor analysis,FTA)引入高光谱目标检测中,提出一种面向单时相高光谱图像的分波段FTA算法。针对高光谱图像的实验表明,与传统的单时相目标检测算法相比,分波段FTA算法取得了很好的检测效果。 展开更多

关键词 高光谱图像 目标检测 FTA 分波段 CEM

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基于显著图融合的高分四号卫星光学遥感图像多运动舰船检测方法 被引量：1

8

作者 王晓辉 胡玉新 吕鹏 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第5期649-659,共11页

高分四号(GF-4)卫星是目前世界上分辨率最高的静止轨道光学遥感卫星,它具有高时间分辨率、高空间分辨率和大成像幅宽等优点,可对指定区域进行连续观测。提出一种适用于GF-4卫星光学遥感图像的多运动舰船检测方法。首先,对遥感图像进行... 高分四号(GF-4)卫星是目前世界上分辨率最高的静止轨道光学遥感卫星,它具有高时间分辨率、高空间分辨率和大成像幅宽等优点,可对指定区域进行连续观测。提出一种适用于GF-4卫星光学遥感图像的多运动舰船检测方法。首先,对遥感图像进行中值滤波去噪和非线性灰度拉伸;然后,通过谱残差法提取显著图;最后,使用基于加权Dempster-Shafer证据理论的图像融合方法对显著图进行融合处理后,进行舰船检测。GF-4卫星遥感图像真实数据的实验表明,本文所提方法能够对GF-4卫星光学遥感图像进行快速、准确的多运动舰船检测。 展开更多

关键词 静止轨道卫星 高分四号卫星 舰船检测 显著图融合 谱残差

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一种多时相遥感图像多目标检测算法 被引量：1

9

作者 席彦新 计璐艳 耿修瑞 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第4期503-510,共8页

随着遥感技术的快速发展,遥感图像得到广泛的应用,其中目标检测是遥感图像众多应用中非常重要的一个分支。目前大多数目标检测算法都是基于单时相遥感图像,对于多时相遥感数据的处理方法较少。最近发表的多时相目标检测算法有滤波张量分... 随着遥感技术的快速发展,遥感图像得到广泛的应用,其中目标检测是遥感图像众多应用中非常重要的一个分支。目前大多数目标检测算法都是基于单时相遥感图像,对于多时相遥感数据的处理方法较少。最近发表的多时相目标检测算法有滤波张量分析,其将多重线性函数与张量相对应的关系应用于遥感图像目标检测,但该算法只能进行单目标检测,无法同时检测多个目标。本文借鉴多目标约束能量最小化算法中对于多个目标输出能量的约束和滤波张量分析中对于应用张量滤波器的思想,提出多目标滤波张量分析算法,能够在多时相遥感数据中实现同时检测多个目标。模拟和真实数据实验结果均表明,该算法可以有效地提高多时相图像中多目标检测精度。 展开更多

关键词 多目标检测 多时相 滤波张量分析 约束能量最小化 遥感图像

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勺型网络:用于Landsat遥感图像云检测的新型网络

10

作者 王树立 唐海蓉 计璐艳 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第5期712-720,共9页

针对目前用于遥感图像云检测的神经网络模型存在光谱信息未能充分利用而导致的细节信息易损失、碎云漏检率大、计算复杂等不足,提出一种新型且轻量的网络,称为勺型网络(spoon-net,S-Net),应用于Landsat遥感图像的云检测。S-Net分为2个阶... 针对目前用于遥感图像云检测的神经网络模型存在光谱信息未能充分利用而导致的细节信息易损失、碎云漏检率大、计算复杂等不足,提出一种新型且轻量的网络,称为勺型网络(spoon-net,S-Net),应用于Landsat遥感图像的云检测。S-Net分为2个阶段,第1阶段,使用1×1的卷积核提取图像光谱特征,避免图像细节被模糊;第2阶段,使用encoder-decoder框架提取图像空间特征,并引入分组卷积,对第1阶段提取的每一层光谱通道单独进行卷积,保持光谱特征并减少模型参数。模型在Landsat8 biome数据训练测试并评估,结果表明模型在内存与时间上具有较大优势,并达到95%的准确率。 展开更多

关键词 LANDSAT 云检测 神经网络 光谱特征 勺型网络

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基于图像分割和EM算法的PolSAR地物分类方法

11

作者 曹哲 冯珊珊 +1 位作者 孙显 洪文 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第5期639-647,共9页

在极化合成孔径雷达(PolSAR)地物分类研究中,基于卷积神经网络的图像分割算法存在高维特征信息冗余而导致的分类边界模糊、分类精度低、计算复杂等不足,提出一种基于卷积神经网络和EM算法的轻量化图像分割网络,称为低秩重构网络(low-ran... 在极化合成孔径雷达(PolSAR)地物分类研究中,基于卷积神经网络的图像分割算法存在高维特征信息冗余而导致的分类边界模糊、分类精度低、计算复杂等不足,提出一种基于卷积神经网络和EM算法的轻量化图像分割网络,称为低秩重构网络(low-rank-reconstructionnet,LRR-Net),应用于全极化SAR图像的地物分类。LRR-Net从极化目标分解的思想出发,利用EM算法对特征进行低秩重构,将特征从高维空间映射到低维空间,在减少参数的同时实现更精确的分类。用高分三号全极化图像数据对模型进行训练测试并评估,结果表明模型在保证分类精度的前提下,降低了模型复杂度。 展开更多

关键词 极化SAR 地物分类 神经网络 低秩重构

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基于双曲等效的双星滑动聚束SAR两步成像算法

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作者 向建冰 吕孝雷 付希凯 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第4期511-518,共8页

双星滑动聚束模式合成孔径雷达(SAR)既保持了双星SAR的灵活性、可靠性和稳定性,同时还可产生高分辨率的图像对,对于观测和测绘具有巨大的潜力。这种模式下需要兼顾双星成像与多普勒带宽显著增加的问题。分析双星滑动聚束SAR系统下目标... 双星滑动聚束模式合成孔径雷达(SAR)既保持了双星SAR的灵活性、可靠性和稳定性,同时还可产生高分辨率的图像对,对于观测和测绘具有巨大的潜力。这种模式下需要兼顾双星成像与多普勒带宽显著增加的问题。分析双星滑动聚束SAR系统下目标的多普勒特性,结合双星成像算法与频谱分析法,提出一种基于双曲等效的双星滑动聚束SAR 2步成像算法。同时,针对双曲等效模型误差导致算法聚焦质量下降的问题,提出模型误差补偿方法,给出完整算法处理流程,最后用仿真实验验证所提出的算法。 展开更多

关键词 星载双星SAR 滑动聚束模式 谱分析 误差补偿

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