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遥感图像条带噪声的多尺度变分模型去除

光学精密工程 2017年第1期25卷 198-207页

作者：霍丽君何斌周达标中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100039

多片CCD拼接遥感成像系统由于存在非均匀性问题,导致遥感图像中常存在条带噪声,本文在分析条带噪声的主要来源和模型的基础上,提出了多尺度变分模型的条带噪声去除方法。首先,分析了条带噪声的特点并建立了图像退化模型。其次,结合条带... 详细信息

多片CCD拼接遥感成像系统由于存在非均匀性问题,导致遥感图像中常存在条带噪声,本文在分析条带噪声的主要来源和模型的基础上,提出了多尺度变分模型的条带噪声去除方法。首先,分析了条带噪声的特点并建立了图像退化模型。其次,结合条带噪声的单向性特点与多尺度分层分解方法构造能量泛函。然后,利用不动点Gauss-Seidel迭代法多尺度分级极小化能量泛函,将条带噪声和图像有用信息分离。最后,对各尺度结构分量和细节分量进行累加,得到去噪图像。实验结果表明:对于周期条带噪声,图像畸变量为2‰,图像辐射质量提升到11.715dB;对于随机条带噪声,图像畸变量为3.3‰,图像辐射质量提升到11.092 5dB。与典型条带噪声去除方法相比,不管是周期条带噪声还是随机条带噪声,本文方法均能够在保证畸变量很小的情况下,将其完全去除,满足遥感图像低畸变量的预处理要求。

关键词：光学遥感条带噪声多尺度分层分解非均匀性校正

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基于全变分的航空图像条带噪声消除方法

光学学报 2014年第11期34卷 322-328页

作者：周达标李刚王德江贾平中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中科院航空光学成像与测量重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

条带噪声会影响推扫式航空相机成像质量,去除条带噪声是提高后续数据分析精度的关键环节。分析了航空图像条带噪声的主要来源和模型,提出了一种基于全变分的抑制条带噪声方法。根据相对平坦区域估计每个像元的增益和偏置值,利用全变分模... 详细信息

条带噪声会影响推扫式航空相机成像质量,去除条带噪声是提高后续数据分析精度的关键环节。分析了航空图像条带噪声的主要来源和模型,提出了一种基于全变分的抑制条带噪声方法。根据相对平坦区域估计每个像元的增益和偏置值,利用全变分模型,采用梯度下降法迭代求解进行图像重构。实验结果表明,仿真图像峰值信噪比从31dB提高到40dB,实际航拍图像辐射质量提升因子提高到9dB。与传统方法相比,该方法处理的图像变异逆系数和辐射质量提升因子有所提高,有效去除图像中的条带噪声,保留原图像的细节信息。

关键词：遥感条带噪声非均匀性矫正全变分

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基于梯度场景的非均匀校正方法

光学学报 2017年第5期37卷 338-347页

作者：周达标王德江霍丽君刘让贾平中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院航空光学成像与测量重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

长波红外探测器经常被用于机载红外预警系统中,常受严重的非均匀性噪声干扰。为了校正探测器的非均匀性,补偿辐射响应非线性,提出了一种基于梯度场景的非均匀性校正方法。给出了探测器辐射响应非均匀性的观测模型;以标准黑体和梯度场景... 详细信息

长波红外探测器经常被用于机载红外预警系统中,常受严重的非均匀性噪声干扰。为了校正探测器的非均匀性,补偿辐射响应非线性,提出了一种基于梯度场景的非均匀性校正方法。给出了探测器辐射响应非均匀性的观测模型;以标准黑体和梯度场景作为参考源,在理论上推导出校正系数表达式;利用原理样机进行了外场实验,并探测民航客机目标。实验结果表明:与基于黑体的两点校正方法相比,利用本文方法进行非均匀性校正后的图像,局部标准差峰值由8.57降低到2.39;对于相距50.64km的空中客车A319型客机,目标的信杂比由4.87提高到11.22。本文算法可以有效降低图像局部标准差,适用于机载红外预警系统。

关键词：遥感非均匀性校正梯度场景两点法标定预警

基于梯度天空背景的非均匀性校正和点目标探测

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吉林大学学报（工学版） 2017年第5期47卷 1625-1633页

作者：刘让王德江张刘周达标贾平丁鹏中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院航空光学成像与测量重点实验室长春130033 中国科学院大学北京100049 吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130061

针对黑体两点校正方法不适用于校正梯度天空背景的问题,提出一种新的基于梯度天空背景的两点校正方法。首先,采用邻域像素替代法剔除位置固定不变的盲元;然后,利用红外焦平面探测器拍得的两幅不同俯仰角度的纯净天空图像作为两个温度点... 详细信息

针对黑体两点校正方法不适用于校正梯度天空背景的问题,提出一种新的基于梯度天空背景的两点校正方法。首先,采用邻域像素替代法剔除位置固定不变的盲元;然后,利用红外焦平面探测器拍得的两幅不同俯仰角度的纯净天空图像作为两个温度点,进行两点校正获得增益系数和偏置系数;最后,通过修正这两个系数剔除少量随机噪点。实验结果验证了该方法的有效性。本文在校正基础上还提出了一种小窗口双边滤波和梯度模板联合检测算法,用于探测暗弱点目标。首先采用小窗口的双边滤波去除高斯噪点,然后与梯度模板做卷积,自适应阈值分割检测出暗弱点目标。实验结果表明,提出的模板算法对复杂背景的抑制作用较强,可有效提高目标的信噪比,而且算法复杂度不高,易于实时实现。

关键词：信息处理技术梯度天空背景非均匀性校正梯度模板算法暗弱点目标

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基于局部不变特征的目标自动识别

光子学报 2015年第2期44卷 68-73页

作者：周达标霍丽君李刚王德江贾平中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空光学成像与测量重点实验室长春130033 中国科学院大学北京100049

为快速、准确地识别图像中的目标,提出一种结合图像熵和加速鲁棒特征算法的目标自动识别方法.首先,分块计算图像的信息熵,根据阈值筛选出纹理丰富区域.然后,结合Hessian矩阵和Harris算法提取纹理丰富区域的局部特征点.接着,计算特征向... 详细信息

为快速、准确地识别图像中的目标,提出一种结合图像熵和加速鲁棒特征算法的目标自动识别方法.首先,分块计算图像的信息熵,根据阈值筛选出纹理丰富区域.然后,结合Hessian矩阵和Harris算法提取纹理丰富区域的局部特征点.接着,计算特征向量并用主成分分析降低向量维数.最后,采用双向最近距离比例匹配算法进行分类,并用随机抽样一致算法剔除误匹配点.实验结果表明:对仿真数据库中带有视角、光照和尺度变化的图像,识别率分别为87.12%、75.31%和84.98%,平均识别时间分别为70.35ms、71.27ms、220.63ms;对含8956×6708像素的航空大面阵图像,正确匹配率为78.13%,识别时间为68.09s.本方法识别率和时间性能均优于加速鲁棒特征算法.

关键词：图像处理目标自动识别特征提取信息熵分类

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红外图像弱小目标探测技术综述

激光与光电子学进展 2016年第5期53卷 38-46页

作者：刘让王德江贾平周达标丁鹏中国科学院长春光学精密机械与物理研究所航空光学成像与测量重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

介绍了红外图像弱小目标探测的研究背景与技术难点,并对空域滤波法、变换域滤波法、时域滤波法三类典型红外图像弱小目标探测算法进行综述,并对空域滤波法、变换域滤波法中常用目标探测算法以及边缘分割方法进行实验分析。实验结果表明... 详细信息

介绍了红外图像弱小目标探测的研究背景与技术难点,并对空域滤波法、变换域滤波法、时域滤波法三类典型红外图像弱小目标探测算法进行综述,并对空域滤波法、变换域滤波法中常用目标探测算法以及边缘分割方法进行实验分析。实验结果表明,这三类红外图像弱小目标探测算法各有优缺点,具体目标探测算法的选取受目标特征和背景特征影响较大。并简述了红外图像弱小目标探测技术的发展趋势。

关键词：探测器红外弱小目标探测空域滤波变换域滤波时域滤波