基于小波变换的高光谱遥感数据光谱域噪声滤除研究

作     者：蔚湘莹 

作者单位：中国地质大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：周萍

授予年度：2012年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081002[工学-信号与信息处理] 

主      题：高光谱图像光谱域 噪声滤除 小波阈值 最小噪声分离变换 Saviztky-Golay平滑滤波 均值滤波 

摘      要：目前,高光谱遥感数据作为成功的遥感技术已在诸多领域得到广泛应用,相对于多光谱遥感数据而言,高光谱遥感数据的突出特点是可获取高光谱分辨率的连续图像数据,能够充分反映地物反射率光谱的细微特征。然而由于高光谱图像成像仪器及环境等因素的影响,往往在空间域和光谱域中同时存在噪声,这对于以高光谱分辨率为优势的高光谱数据而言是一个严重的制约条件。因此,在应用高光谱数据前滤除光谱域噪声是十分必要的。本文以FISS地面成像光谱仪数据以及AVIRIS数据为研究对象,对高光谱数据光谱域噪声的滤除进行了深入的研究,主要工作可概括为以下几方面： 1从数据均方差、相关性以及地物反射率光谱曲线方面,对文中所涉及的高光谱图像进行噪声及图像质量的分析。 2小波分析以其良好的时频局部化以及多分辨率的特性在图像处理领域得到广泛的应用。本文将小波分析与高光谱遥感图像光谱域噪声去除结合在一起展开研究。利用小波变换的多分辨率分析特性,将高光谱图像光谱依据小波基函数进行多层次的分解,选取合适的阈值对分解后的小波系数进行收缩或去除的处理,最终完成小波逆变换从而获得滤除噪声后的光谱曲线。 3为分析及评价本文方法,特选取另外三种可应用于高光谱图像光谱域噪声去除的方法：最小噪声分离变换法、Saviztky-Golay平滑滤波法和均值滤波法。通过对以上三种方法与本文方法在滤噪效果、光谱相似度及信噪比等方面的比较,得出以下结论：本文方法在高光谱遥感数据光谱域噪声滤除方面具有良好的效果,并且优于其他常用于该领域的滤噪方法。