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2011-2020年弗拉姆海峡夏季海冰漂移跟踪及变化分析

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地球物理学报 2023年第7期66卷 2726-2740页

作者：方岩王雪陈卓奇李刚惠凤鸣程晓中山大学测绘科学与技术学院南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)广东珠海519082 极地环境立体观测与应用教育部重点实验室(中山大学) 广东珠海519082

准确的弗拉姆海峡海冰漂移监测对于量化弗拉姆海峡的海冰输出量,减少北极海冰流失量估计的不确定性具有十分重要的意义.由于数据源和算法的限制,现有的方法在夏季海冰漂移中应用效果不佳,难以监测到准确的海冰运动.本研究发展了一种基于... 详细信息

准确的弗拉姆海峡海冰漂移监测对于量化弗拉姆海峡的海冰输出量,减少北极海冰流失量估计的不确定性具有十分重要的意义.由于数据源和算法的限制,现有的方法在夏季海冰漂移中应用效果不佳,难以监测到准确的海冰运动.本研究发展了一种基于MODIS时序数据和A-KAZE算法的夏季逐日海冰漂移跟踪方法,并基于该方法开展了2011—2020年弗拉姆海峡夏季(4—9月)逐日的海冰漂移监测研究,分析了近10年弗拉姆海峡海冰流速的变化规律.研究选取2020年4月29日到5月5日弗拉姆海峡局部区域作为实验区对研究提出的方法进行了验证.实验结果表明,本研究提出的方法相比于经典的MCC模式匹配算法在跟踪精度上有很大提高,其中速度的均方根误差减少了2.13 km·d^(-1)(73%),角度的均方根误差减少了10°(38%).相比于常用的SIFT、SURF特征跟踪算法,本方法提取到的海冰漂移矢量在数量上更多,空间分布更广.同时,相比于使用MODIS每日合成数据,本方法使用的时序MODIS影像在实验区获取了更大的海冰漂移跟踪范围,平均每日的跟踪面积提升了862.62 km^(2)(近16倍),有效减少了云覆盖对光学数据跟踪效果的影响.此外,研究发现近10年弗拉姆海峡区域夏季海冰流速的空间分布比较一致,呈现出海峡南部流速高于北部,远离海岸流速高于近岸流速的规律.弗拉姆海峡夏季平均海冰流速在年际上不存在明显的增加或减少的趋势,但是在月尺度上总体呈现出4—7月下降,7—9月回升的趋势.本研究提出的海冰漂移跟踪方法可为夏季的海冰漂移研究提供新的思路,针对近10年弗拉姆海峡夏季海冰流速的分析结果也可应用于北极海冰快速变化等相关研究中.

关键词：海冰漂移弗拉姆海峡夏季时序MODIS A-KAZE算法

基于区域分块与A-kaze的齿轮图像拼接算法

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传感器与微系统 2021年第4期40卷 122-125,130页

作者：杜猛徐杰吉卫喜王玉源江南大学机械工程学院江苏无锡214122 江苏省食品制造装备重点实验室江苏无锡214122

针对基于特征算法的连续局部齿轮图像拼接中,无效区域和平坦区域影响配准时间和配准精度的问题,提出了一种基于区域分块与A-kaze的齿轮图像拼接算法。算法首先利用区域法和相关性度量快速分割出图像间的特征区域和相似区域;然后使用基于... 详细信息

针对基于特征算法的连续局部齿轮图像拼接中,无效区域和平坦区域影响配准时间和配准精度的问题,提出了一种基于区域分块与A-kaze的齿轮图像拼接算法。算法首先利用区域法和相关性度量快速分割出图像间的特征区域和相似区域;然后使用基于A-KAZE算法进行图像特征提取与描述;接着,对特征点采用汉明距离进行KNN粗匹配,使用RANSAC算法求出最优几何变换模型;最后利用加权平均方法对图像进行融合。实验结果表明:提出的算法可以减少在无效区域和平坦区域耗费的时间,提高拼接精度。与传统的特征匹配算法相比性能有较大提高,更适用于连续局部齿轮图像拼接。

关键词：齿轮图像 A-KAZE算法区域分块相关性度量图像拼接

面向智能运检管理的变电站运动目标立体匹配算法研究

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电力系统保护与控制 2021年第16期49卷 128-134页

作者：林国贤林峰黄金魁陈闽江林力辉陈跃飞国网福建省电力有限公司福建福州350001 国网福建检修公司福建福州350013

针对目前变电站运动目标的立体匹配算法存在匹配点少、误匹配等问题,提出一种结合A-kaze(Accelerated kaze)算法和改进的SURF(Speeded Up Robust Features)算法的智能变电站运动目标立体匹配算法。采用A-KAZE算法用于提取两个图像的匹... 详细信息

针对目前变电站运动目标的立体匹配算法存在匹配点少、误匹配等问题,提出一种结合A-kaze(Accelerated kaze)算法和改进的SURF(Speeded Up Robust Features)算法的智能变电站运动目标立体匹配算法。采用A-KAZE算法用于提取两个图像的匹配特征点,利用二阶多尺度改进的SURF特征向量进一步计算二次响应,采用高阈值算法增加匹配点,随机采样一致算法消除不匹配点,完成匹配工作。通过实验比较,验证了该算法的有效性。实验结果表明,相对于未改进前匹配点对从908对提高到1202对,匹配准确率从92.51%提高到96.17%,具有一定的实用价值。

关键词：变电站立体匹配 A-KAZE算法 SURF算法检修区域

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遥感数字图像处理关键算法研究

遥感数字图像处理关键算法研究

作者：任静波沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

随着遥感影像的快速发展,航空遥感因其成本低、灵活性高等优点得到了广泛的应用,由于飞行高度有限,航空遥感图像在拍摄的过程中往往需要穿越云层,这就导致航空遥感所拍摄的图像存在着雾、霾等噪声,从而降低了航空遥感图像的质量。同时,... 详细信息

随着遥感影像的快速发展,航空遥感因其成本低、灵活性高等优点得到了广泛的应用,由于飞行高度有限,航空遥感图像在拍摄的过程中往往需要穿越云层,这就导致航空遥感所拍摄的图像存在着雾、霾等噪声,从而降低了航空遥感图像的质量。同时,为了得到一幅包含区域所有信息的高分辨率全景图像,就需要采用图像拼接的手段将连续拍摄的多张航空遥感数字图像合成为一张图像。本文主要研究工作如下:1.提出了一种基于深度学习的图像去雾算法。首先,将原有大气散射模型进行变形,使多个未知参数统一在一个未知参数中,并运用多尺度卷积神经网络对未知参数进行估计;最后,将参数估计值带入去雾模型中得到恢复后的无雾图像。2.提出了一种新的无人机航拍图像快速拼接算法。采用改进的A-KAZE算法提取航空遥感图像特征点并进行特征点描述,采用主成分分析法对特征描述子进行精简降维。最后将待拼接图像拼接为全景图,并通过融合算法对拼接缝进行均衡处理。3.设计了一款基于微信小程序的辽宁盘锦红海滩湿地旅游导览平台。将去雾拼接后的遥感图像与高德地图API进行镶嵌,为后续遥感图像产业化开发打下基础。通过与相关算法的对比实验,在遥感数字图像去雾方面,本文所提算法在视觉效果和客观指标上表现更好,有效提升了遥感图像在雾霾天气状况下的清晰度;遥感图像拼接方面,所提算法相较于改进前的算法,图像拼接结果无明显的拼接缝,色彩均衡,具有较强的实时性。

关键词：遥感图像去雾多尺度卷积神经网络遥感图像拼接 A-KAZE算法