遙感圖像森林植被紋理自適應濾波技術研究
本文關鍵詞: 紋理濾波 圖像分割 灰度共生矩陣 局部譜直方圖 藍噪聲 出處:《遼寧師范大學》2016年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:森林資源是社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎,其可再生性對經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和環(huán)境的穩(wěn)定具有重要意義,是其它資源所不能代替的。隨著遙感技術的快速發(fā)展及廣泛應用,地物的紋理、形狀等信息十分豐富。近年來,使用濾波技術對圖像紋理特征進行紋理捕捉,已成為提高圖像分割精度研究的主要方向之一。綜合運用光譜信息和圖像紋理信息提取森林植被紋理結構特征,已經(jīng)成為當前遙感圖像分割技術研究的一個重要方向。由于,遙感圖像中森林植被樹種多樣,受地區(qū)與氣候的影響,導致森林植被分割難度大。使得固定參數(shù)的紋理濾波方法不能準確表達紋理的特征,影響分割精度。因此,本文提出了一種在譜直方圖統(tǒng)計模型下的自適應紋理濾波算法,該算法是根據(jù)分割對象的特征屬性來設置紋理濾波的參數(shù)。在基于譜直方圖的紋理統(tǒng)計模型下,先從獲取典型森林植被區(qū)域入手,用基于藍噪聲特征理論探測典型森林植被區(qū)域。對典型森林植被區(qū)域進行灰度共生矩陣的紋理特征統(tǒng)計,得到典型森林植被紋理的基礎屬性,主要包括森林植被紋理基元的尺度、方向和灰度分布等。譜直方圖的紋理特征提取通過多個濾波函數(shù)相結合,對圖像紋理特征有選擇性增強的作用。根據(jù)先驗知識和典型森林植被獲取到的森林植被紋理特征選擇濾波函數(shù),并自適應設置濾波參數(shù),包括濾波器的窗口尺寸、方向、頻率和強度等。對比本文方法與固定參數(shù)設置濾波參數(shù)方法的濾波效果圖可以明顯看出本文方法提取對象紋理的優(yōu)勢。圖像分割的效果依賴于特征提取階段的準確性,因此,本文方法對最后分割效果有很大的提升。此外,譜直方圖的統(tǒng)計中積分窗口的尺度設置對分割結果也具有一定的影響,本文也通過實驗證明了以分割對象的紋理基元作為積分尺度,分割過程中盡可能的避免了其它地物紋理的干擾,對提高分割精確度具有重要意義。進一步的研究工作將對典型森林植被的獲取方法上進行改進,對于圖像中森林植被稀疏以及森林植被面積過小的情況,對確保森林植被紋理特征更精確,采取拼接等方法來獲取典型森林植被區(qū)域。
[Abstract]:Forest resources are the important material foundation of social development, and their reproducibility is of great significance to economic development, social progress and environmental stability, which can not be replaced by other resources. With the rapid development and wide application of remote sensing technology, Texture, shape and other information of ground objects are very rich. In recent years, filtering technology is used to capture texture features of images. Comprehensive use of spectral information and image texture information to extract texture features of forest vegetation has become an important research direction of remote sensing image segmentation technology. The diversity of forest vegetation species in remote sensing images results in the difficulty of forest vegetation segmentation due to the influence of region and climate. Therefore, the texture filtering method with fixed parameters can not accurately express the texture features and affect the segmentation accuracy. This paper presents an adaptive texture filtering algorithm based on the statistical model of spectral histogram, which sets the parameters of texture filtering according to the characteristic attributes of the segmented object. Firstly, the typical forest vegetation region is obtained, and the typical forest vegetation area is explored by using the blue noise feature theory. The texture characteristics of the typical forest vegetation region are analyzed by gray-scale co-occurrence matrix, and the basic properties of the typical forest vegetation texture are obtained. It mainly includes the scale, direction and grayscale distribution of forest vegetation texture elements. The texture feature extraction of spectral histogram is combined with several filtering functions. The filter function is selected according to the prior knowledge and the typical forest vegetation texture features, and the filter parameters are set adaptively, including the window size and direction of the filter. Compared with the filter effect diagram of the fixed parameter method and the fixed parameter filter parameter method, we can clearly see the advantage of this method in extracting object texture. The effect of image segmentation depends on the accuracy of feature extraction stage, therefore, the effect of image segmentation depends on the accuracy of feature extraction stage. In addition, the scale setting of the integral window in the statistics of spectral histogram also has a certain influence on the segmentation results. In this paper, it is also proved by experiments that the texture primitive of the segmentation object is taken as the integral scale, and that the texture of other objects is avoided as far as possible in the course of segmentation. It is of great significance to improve the segmentation accuracy. Further research work will improve the acquisition method of typical forest vegetation, in the case of sparse forest vegetation and small forest vegetation area in the image, To ensure that the texture features of forest vegetation are more accurate, splicing is adopted to obtain typical forest vegetation areas.
【學位授予單位】:遼寧師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TP751
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