光谱相似性图用于成像光谱图像处理的研究.pdf

摘要伴随着科学技术的不断发展,光谱分析技术同样遇到了前所未有的挑战。当用光谱仪器进行分析时,对于试样的均质性必须给予足够的重视。一般光谱仪器收集的是试样的总体信息,当分析试样是液体或气体时,试样的流动性使非均质性并不严重。但当试样是固体时,试样的空间非均质性可能导致检测结果出现严重偏差或者丧失大量有用信息。因此在进行“定性”和“定量”分析的同时,还必须给出“位置”信息。要解决这一问题,毫无疑问,最自然的办法便是成像光谱技术。高是以其携带的数据量显著增加为代价的,并且数据之间存在很大的冗余间相关性高H绾未哟罅看腥哂嗟氖葜刑崛∮杏眯畔ⅲ浅上窆馄淄枷裱究的一个具有极大挑战性的课题。捎诳占浞直媛实南拗疲沟靡桓鱿袼刂可能包含不止一种纯物质类型,即存在大量的混合像素,如何对这种混合像素精确分类是成像光谱研究的另一个重要课题。鉴于这些难点,人们提出了各种各样的特征提取算法和功能强大的分类器,如:光谱微分技术,二值编码,交叉相关光谱匹配技术、光谱吸收指数、光谱角匹配技术、匹配滤波以及光谱相似性制图等。本文在前人研究的基础上,获得的主要研究成果有以下几个方面:眯⌒拖咝慰杀渎斯馄上窆馄滓桥纳阏婕僖镀姆瓷涔馄琢⒎教澹模拟甄别光学伪装实验,结果图像可将彩色照片中很难分辨的真假叶片轻易分辨出来,证明了光谱相似性制图在甄别光学伪装方面大有可为。并讨论了光谱相似性制图在建立伪装器材性能评估模型的可能性。孟晕⒊上窆馄准际醵粤街中纬伤5挠攀圃逯帧!M涛⒛以搴偷白核小球藻进行的吸收光谱的采集,并利用光谱相似性制图对其光谱数据进行处理,十分简便有效地对两者进行了光谱上的区别和分类。并讨论了建立标准藻类吸收光谱库,通过光谱相似性制图计算,将每条谱线定义为一种颜色进行关键词:光谱相似性制图成像光谱光谱分类光学伪装藻类识别成像光谱分类主要有两个难点亟待解决:上窆馄淄枷窆馄追直媛实奶光谱分类的前景。
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荟薸纛簿鬻鍪籭:籰学位论文作者签名:彦乎歌南开大学学位论文版权使用授权书伊甏踉纶烊本人完全了解南开大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活经指导教师同意,本学位论文属于保密,在年解密后适用指导教师签名:学位论文作者签名:解密时间:本授权书。年诓縤曩纂钐蚵栾蚣裟椅糺簪≥动。月日各密级的最长保密年限及书写格式规定如下:《秘密甏壤攀矿薤攀,:菰娄冢。翟;;;
学位论文作者签名:粼。南开大学学位论文原创性声明铂刃年岁月跞行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本学位本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,进论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。
第一章绪论第一节成像光谱信息提取技术研究进展成像光谱技术【卜巧鲜兰甏⒄蛊鹄吹男录术,集中了光学、光电子学、电子学、信息处理、计算机科学等领域的先进技术,把传统的二维成像遥感技术和光谱技术有机地结合在一起,通过成像光谱系统在获得被测物的空间信息的同时,也把被测物的辐射分解成不同波长的谱辐射,能在一个光谱区间内获得每个像素几十甚至几百个连续的窄波段信息,这样就可以逐点对被测物进行光谱分析。因为它是同时采集被测物的光谱信息和空间信息,既显示了其形貌和组份的大致趋势,又揭露了其精细细节【俊R虼成像光谱技术具有超多波段、高光谱分辨力、高空间分辨力和图谱合一的特点。成像光谱是遥感光谱逐步提高光谱分辨率而发展的结果,是多光谱技术发展的飞跃【,它是在对目标对象的空间特征成像的同时,对每个空间像素经过色散或分光形成几十个乃到几百个窄波段以进行连续的光谱覆盖。形成的数据可以用“光谱立方体”来形象描述,其中两维表示空间平面,另一维表征光谱。这样,在光谱和空间信息综合的三维空间内,可以任意地获得目标对象“连续”的光谱以及其诊断性特征光谱,从而能够基于目标特征光谱知识直接识别目标,并可进一步获取定量化的目标信息。’成像光谱最大的优势在于利用有限细分的光谱波段,去再现像素对应物的光谱曲线。这样,利用整个光谱曲线进行目标匹配识别,可以在一定程度上改善单个波形的不确定性影响绻馄灼啤⒈湟斓,提高识别精度】。同时,在形貌计量学方法中,使用光谱成像