高光谱数据处理软件的开发

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高光谱图像由于具有波段多、光谱分辨率高、光谱信息丰富等特点,在物质的精细定量、探测与分析方面有很大的研究与应用前景,目前已被已广泛应用于农业与水质监测、地质勘探、环境保护、军事安全等领域,成为目前高光谱技术与应用领域研究的热门课题。高光谱成像系统是高光谱技术的关键部分,高光谱成像系统直接影响着高光谱技术的发展与应用。因此,研究高光谱采集与数据处理分析系统以及如何获取准确、可靠的高光谱数据,并且针对获取到的数据进行处理与分析,具有很大的应用与商业价值。本文主要进行了高光谱图像数据处理软件平台的设计与研究。通过学习高光谱成像技术的基本知识,以及高光谱成像系统的基本构成和成像原理,并且调研高光谱数据处理分析软件的国内外发展与应用现状,详细阐述了软件平台的设计开发过程与结果,关注平台开发过程中遇到的关键技术问题,并提供了相应解决方案。同时,在光谱图像数据的处理上进行了软件开发实现。本文的研究重点包括高光谱成像采集系统以及高光谱数据处理系统的软件平台设计与研究,分析了高光谱图像处理与分析的主要流程与功能,针对这些主要功能进行了模块化的划分,详细介绍了各个模块的主要功能和设计流程,并设计了不同模块之间相互联系的接口。在软件开发的过程中所遇到的关键技术难题进行了分析并给出相应解决方案。利用Visual Studio 2019开发工具,基于C++与C#编程语言,自主研发了一套高光谱数据处理软件系统,能够实现不同波段的高光谱数据的图像重构、数据预处理以及光谱特征曲线绘制等主要功能,并且优化了相应的图像拼接算法,实现更高效率的光谱数据处理。最后,针对研发的高光谱成像系统以及图像数据处理平台,对软件实现的功能进行相关的测试,对比现有商业软件的操作结果,验证软件功能的准确性,并且总结了目前软件系统的特点与不足之处。
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