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Variational PCA fusion for Pan-sharpening very high resolution imagery

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Science China(Information Sciences) 2014年第11期57卷 100-109页

作者： zhou zeming MA Ning LI YuanXiang YANG PingL ZHANG Peng LI YunYing Institute of Meteorology and Oceanography PLA University of Science and Technology School of Aeronautics Shanghai JiaoTong University

The Pan-sharpening approach based on principle component analysis(PCA) is affected by severe spectral distortion. To address this problem, a new pan-sharpening model based on PCA and variational technique is proposed to construct the substitute image of the first principal component(PC1). The energy functional consists of three terms. The first term injects PC1 with the geometric structure of the panchromatic(Pan) image. The second term preserves the spectral pattern of the multi-spectral image in the merged *** the third term guarantees the smoothness of the functional optimization solution. The fusion result is given by the minimum of the energy functional, which is computed with the gradient descend flow. The experiments on QuickBird and IKONOS datasets validate the effectiveness of the proposed model. Compared with the stateof-the-art pan-sharpening approaches, this model exhibits a better trade-off between improving spatial quality and preserving spectral signature of the MS image.

关键词： PCA variational PCA fusion remote sensing image pan-sharpening gradient descend flow

Effects of coal-fired power plants on soil microbial diversity and community structures

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Journal of Environmental Sciences 2024年第3期137卷 206-223页

作者： Bowen Sun Renbin Zhu Yu Shi Wanying Zhang zeming zhou Dawei Ma Runfang Wang Haitao Dai Chenshuai Che Institute of Polar Environment&Anhui Key Laboratory of Polar Environment and Global Change School of Earth and Space SciencesUniversity of Science and Technology of ChinaHefei 230026China State Key Laboratory of Crop Stress Adaptation and Improvement School of Life SciencesHenan UniversityKaifeng 450046China State Grid Anhui Electric Power Research Institute Hefei 230601China

Long-term deposition of atmospheric pollutants emitted from coal combustion and their effects on the eco-environment have been extensively studied around coal-fired power ***,the effects of coal-fired power plants on soil microbial communities have received little attention through atmospheric pollutant deposition and ***,we collected the samples of power plant soils(PS),coal-stacking soils(CSS)and agricultural soils(AS)around three coal-fired power plants and background control soils(BG)in Huainan,a typical mineral resource-based city in East China,and investigated the microbial diversity and community structures through a high-throughput sequencing ***-stacking significantly increased(p<0.05)the contents of total carbon,total nitrogen,total sulfur and Mo in the soils,whereas the deposition of atmospheric pollutants enhanced the levels of V,Cu,Zn and ***,Actinobacteria,Thaumarchaeota,Thermoplasmata,Ascomycota and Basidiomycota were the dominant taxa in all *** bacterial community showed significant differences(p<0.05)among PS,CSS,AS and BG,whereas archaeal and fungal communities showed significant differences(p<0.01)according to soil samples around three coal-fired power *** predominant environmental variables affecting soil bacterial,archaeal and fungal communities were Mo-TN-TS,Cu-V-Mo,and organic matter(OM)-Mo,*** soil microbial genera were closely related to multiple key factors associated with stacking coal and heavy metal deposition from power *** study provided useful insight into better understanding of the relationships between soil microbial communities and long-term disturbances from coal-fired power plants.

关键词： Coal-fired power plants Soil microbial communities Coal-stacking Heavy metals Environmental variables

Sodium Abundances in Very Metal-poor Stars

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Research in Astronomy and Astrophysics 2023年第7期23卷 229-246页

作者： Yu-Fu Shen S.A.Alexeeva Gang Zhao Shuai Liu zeming zhou Hongliang Yan Haining Li Tianyi Chen Xiaodong Xu Huiling Chen Huawei Zhang Jianrong Shi CAS Key Laboratory of Optical Astronomy National Astronomical ObservatoriesChinese Academy of SciencesBeijing 100101China School of Astronomy and Space Science University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Department of Astronomy School of PhysicsPeking UniversityBeijing 100871China Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics Peking UniversityBeijing 100871China

Chemical composition of very metal-poor(VMP)stars can provide observational constraints on current models of nucleosynthesis and the chemical evolution of the *** has been found that the scatter of[Na/Fe]versus[Fe/H]in VMP stars is very large in contrast with most other ***,a negative slope in[Na/Fe]versus[Fe/H]was found for giants,which is very unlikely according to the theory of *** the sample of93 VMP stars in the metallicity range-4.25<[Fe/H]<-1.64 we obtained NLTE sodium abundances using the line profile fitting method by employing accurate atmospheric parameters determined when taking into account NLTE line formation for both FeⅠand FeⅡ.Originally selected from the LAMOST low-resolution spectral database,the spectra of stars were obtained with the High Dispersion Spectrograph of the Subaru *** 57turn-off stars in metallicity domain-3.04<[Fe/H]<-1.64,we obtained mean[Na/Fe]=-0.29±0.14 and positive slope 0.09±*** 21 giants distributed over metallicity-3.59<[Fe/H]<-2.19,we found mean[Na/Fe]=-0.35±0.1 and positive slope 0.07±***[Na/Fe]trend is lower by~0.2 dex,compared to the modern GCE *** believe the GCE model should be adjusted,by considering the associated *** stars in our sample are found to be outliers,with too low or too high Na abundances.

关键词： techniques:spectroscopic stars:abundances stars:atmospheres

基于视觉感知与梯度域的遥感图像对比度增强变分模型

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东南大学学报（自然科学版） 2015年第6期45卷 1051-1056页

作者：马宁周则明张鹏罗立民解放军理工大学气象海洋学院南京211101 东南大学计算机科学与工程学院南京210096

基于视觉感知增强变分模型与梯度域增强变分模型,提出了一种新的遥感图像对比度增强变分模型.首先,定义梯度增强项为一个高斯增强函数,该函数利用高斯滤波器对图像进行预处理,以克服梯度对噪声敏感的不足,并根据图像中各点梯度信息自适... 详细信息

基于视觉感知增强变分模型与梯度域增强变分模型,提出了一种新的遥感图像对比度增强变分模型.首先,定义梯度增强项为一个高斯增强函数,该函数利用高斯滤波器对图像进行预处理,以克服梯度对噪声敏感的不足,并根据图像中各点梯度信息自适应地选择保持或者放大原图像的梯度信息.然后,将梯度增强项引入到视觉感知增强模型中,以提高图像对比度并保持更多细节信息.最后,利用梯度下降流法最小化模型的能量泛函并采用数值化方法获取最优解.从全局和局部对比度增强两个方面验证了所提模型的有效性.实验结果表明,相对于现有其他增强变分模型,局部对比度增强模型能够取得更好的主观视觉效果和客观性能评价指标.

关键词：视觉感知梯度域变分对比度增强

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参数自适应的KPCA先验形状约束目标分割

中国图象图形学报 2013年第7期18卷 783-789页

作者：沈霁李元祥周则明上海交通大学航空航天学院上海200240 解放军理工大学气象学院南京211101

为克服固定先验形状在分割可变形目标时的困难,提出一种基于核主元分析(KPCA)的参数自适应先验形状约束水平集分割方法。首先使用KPCA变换获取目标先验形状特征空间的基底向量;其次用Parzen窗估计待分割图像的灰度分布以构造图像数据能... 详细信息

为克服固定先验形状在分割可变形目标时的困难,提出一种基于核主元分析(KPCA)的参数自适应先验形状约束水平集分割方法。首先使用KPCA变换获取目标先验形状特征空间的基底向量;其次用Parzen窗估计待分割图像的灰度分布以构造图像数据能量项;然后使用仿射变换对齐图像感兴趣区域与先验形状,从而将目标形状先验知识集成到分割模型中;最后在基于水平集方法求解演化方程时自适应地估计参数,实现形变目标的分割。实验结果表明,相比于CV(Chan-Vese)模型和单先验形状约束的水平集方法,该模型能够有效地分割不同姿态的目标形状。

关键词：图像分割先验形状核主元分析仿射变换参数自适应

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基于水平集的3D左心室表面重建

计算机研究与发展 2005年第7期42卷 1173-1178页

作者：周则明王元全王平安夏德深南京理工大学计算机科学与工程系香港中文大学计算机科学与工程系

提出了基于分层2DMRI图像重建3D左心室表面的算法.分层2DMRI图像能够跟踪左心室边界在成像平面内的变形,但由于缺少层间数据,层间边界形变的信息难以获取.为了重建左心室的形状,使用基于形变模型的方法:首先建立变形曲面的动力学方程;... 详细信息

提出了基于分层2DMRI图像重建3D左心室表面的算法.分层2DMRI图像能够跟踪左心室边界在成像平面内的变形,但由于缺少层间数据,层间边界形变的信息难以获取.为了重建左心室的形状,使用基于形变模型的方法:首先建立变形曲面的动力学方程;再将成像坐标系中的图像平面映射到重建坐标系,根据图像数据构造外力,使用平均曲率构造变形曲面的弹性力,然后用水平集数值解法求解动力学方程以重建左心室的表面.实验结果证明了算法的有效性.

关键词：核磁共振成像分层MRI图像变形模型水平集方法表面重建

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基于变分的MODIS数据条带噪声去除方法

解放军理工大学学报（自然科学版） 2013年第5期14卷 569-577页

作者：马宁马英周则明罗立民解放军理工大学气象海洋学院江苏南京211101 东南大学影像科学与技术实验室江苏南京210096 解放军理工大学训练部江苏南京210007

条带噪声是影响MODIS数据影像质量与反演精度的重要因素之一。针对MODIS数据中存在的三类条带噪声,提出了一种去除多类条带噪声的变分方法。该方法针对MODIS数据中条带噪声的类型设计相应的能量项:对于探测器间条带噪声和镜边条带噪声,... 详细信息

条带噪声是影响MODIS数据影像质量与反演精度的重要因素之一。针对MODIS数据中存在的三类条带噪声,提出了一种去除多类条带噪声的变分方法。该方法针对MODIS数据中条带噪声的类型设计相应的能量项:对于探测器间条带噪声和镜边条带噪声,采用直方图匹配变分项;对于随机噪声条带,采用单向消除项。各能量项通过权重系数组合构成总能量泛函,利用梯度下降流法最小化该泛函并离散数值化求解,从而实现条带噪声的消除。实验结果表明,提出的方法能够有效地去除MODIS数据的多类条带噪声。

关键词：中分辨率成像光谱仪条带噪声变分直方图匹配

基于实测雨滴谱数据的微波链路和天气雷达降水估计关系研究

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气象 2021年第7期47卷 843-853页

作者：张鹏刘西川周则明宋堃杨平吕陆军工程大学教研保障中心南京210014 国防科技大学气象海洋学院长沙410005

利用南京地区连续两年夏季的实测雨滴谱数据,分析了雨滴谱和降水特征,区分降水类型计算了微波链路衰减系数与雨强的关系(雨衰关系)和雷达反射率因子与雨强(Z-R)的关系,所得关系与ITU-R雨衰模型和常用Z-R关系均有差异,其中对流性降水中的... 详细信息

利用南京地区连续两年夏季的实测雨滴谱数据,分析了雨滴谱和降水特征,区分降水类型计算了微波链路衰减系数与雨强的关系(雨衰关系)和雷达反射率因子与雨强(Z-R)的关系,所得关系与ITU-R雨衰模型和常用Z-R关系均有差异,其中对流性降水中的Z-R关系为Z=161.63R^(1.55),层状云降水中为Z=227.23R^(1.53)。在两次不同类型降水过程中利用微波链路和天气雷达反演降水,结果表明:使用ITU-R雨衰关系反演降水存在高估层状云降水、低估对流性降水的问题,使用常用Z-R关系反演降水存在明显低估降水的问题,而使用雨滴谱计算的雨衰关系和Z-R关系反演的降水与雨量计实测降水更加一致,平均绝对误差降低,相关性明显提高。说明使用实测雨滴谱数据计算得到的本地化的雨衰关系和雷达Z-R关系,能够提升定量测量降水的准确性。

关键词：雨衰关系 Z-R关系雨滴谱定量测量降水微波链路天气雷达

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心脏核磁共振图像标记线的网格跟踪

计算机辅助设计与图形学学报 2005年第4期17卷 814-818页

作者：汤敏王元全周则明王平安夏德深南京理工大学计算机科学与技术系南京210094 香港中文大学计算机科学与工程系

提出了基于可形变网格模型跟踪标记线的算法通过网格模型的节点对标记线网格节点进行直接的跟踪,并将贪婪优化算法应用于模型能量极小化过程,提高了算法的速度对多序列心脏收缩期核磁共振图像的实验表明,在保证标记线跟踪准确性的同时。

关键词：可形变网格模型标记线网格核磁共振图像运动跟踪