基于深度学习的遥感影像去薄云及应用研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sil87sil
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,遥感影像在军事、农业、林业等领域得到了广泛应用。薄云在遥感影像中产生的模糊感,降低了遥感影像的质量,给地物分类、目标检测带来了严峻挑战。传统的去薄云算法并不能有效满足实际生产工作的需要。本论文以Landsat-8卫星陆地成像仪(Operational Land Imager,OLI)为实验对象,以云雾去除领域常用的大气散射模型为理论基础,构建物理驱动的去薄雾卷积神经网络;并根据遥感影像中薄云分布的特性,改进大气散射模型参数,设计遥感影像去薄云的卷积神经神经网络结构。本论文的主要研究内容与研究结果如下:(1)针对目前基于深度学习的遥感影像去薄云领域缺乏有效公开数据集,无法开展模型训练与测试的问题,本论文基于暗通道先验法从自然遥感影像中提取薄云掩模。同时,基于大气散射模型将薄云掩模叠加到清晰的遥感影像中,生成与真实的薄云遥感影像相似的合成遥感影像,得到开展遥感影像去薄云研究的数据集。(2)本论文基于大气散射模型搭建了物理驱动的去薄雾网络(Physics Driven Dehaze Network,PDDN)。实验研究结果表明在公共的近景数据集测试中,该网络在与训练集来源相同的测试数据集中,取得了最高的峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)和结构相似性(Structure Similarity,SSIM)精度,分别为31.11d B和0.96;在与训练集来源不同的测试数据集中,也取得了最高的PSNR精度和SSIM精度,分别为22.27 d B和0.83,且体量平衡相对较好,为薄云研究提供网络结构基础。(3)针对目前遥感影像去薄云算法效果较差的问题,本论文在PDDN基础上设计单特征的去薄云网络(Single Feature Dehaze Network,SFDN)。实验结果表明该网络在制作的合成数据的测试集与验证集,均取得最佳的PSNR和SSIM精度,测试集为36.54 d B和0.98,验证集为27.69 d B和0.87;对三幅真实的薄云遥感影像去薄云,去薄云后影像除近红外波段,与清晰影像相关性均有所提高。此外,地物分类精度有一定的提高,总体精度(Overall Accuracy,OA)分别提高了0.68%,0.72%,1.58%,Kappa系数(Kappa Coefficient,KC)分别提高了0.03,0.05,0.05。(4)为去薄云模型编写图形界面,可以实现设置读写路径,选择模型种类以及影像显示等功能,方便模型调用。
其他文献
树高是森林垂直结构的重要参数,可以用来评估森林的碳储量以及生物量。本文对美国北卡罗来纳州杜克森林和中国四川乐山的树高反演进行了研究。杜克森林的地形平缓或起伏不大,而乐山的地形比杜克森林崎岖的多。反演算法基于干涉和极化干涉技术,使用了ALOS PALSAR和Sentinel-1A SAR数据集。1)在L波段估计杜克森林地区的树高,分别使用了改进后的相干幅度法、旋转不变技术信号参数估计(Estimat
Born-Oppenheimer近似是分子物理中最基本的近似,但对于电子运动和核运动耦合较强的体系,如具有Jahn-Teller效应,Renner-Teller效应的分子体系,BO近似便不再适用。透热模型是处理这类问题的有效手段,其基本思想是通过构建新的透热电子态,减小甚至是消除透热表象中的非绝热耦合项。本文在前人研究的基础上对透热模型进行了一定的发展和推广,研究了多个具有C3v对称性的E e型J
对于非奇异射影曲面曲面S,它的n点Hilbert概型S[n]上的很多不变量都可以由S上的相关不变量显式表达,如Betti数,Hodge数配边类椭圆亏格等等。本文中,我们将如上结果推广到一些与S[n]上tautological丛相关积分的生成函数。我们主要利用了中的策略:1.利用[3]的结果化到P2和P1×P1的情形2.对P2和P1×P1的情形做局部化.化到C2的等变版本(equivariant v
随着计算机技术、数字通信、多媒体技术和网络技术的发展,高维数据作为一种重要的信息载体,已在军事、科技、商业和教育等方面广泛应用。不可避免地,由于获取设备故障或获取条件不佳等原因,所获取的高维数据经常存在缺失,噪声污染等现象。高维数据的退化大大降低了其在各个领域的应用价值。修复退化的高维数据中主要包括高维数据的修复效果和修复时间。数字图像尤其是高维图像(多时间、多光谱、多模态等)是最具代表性的高维数
近年来,对物体三维重建的研究多数是在形状大小不会发生改变的刚性物体上,而非刚体作为现实世界的重要组成部分,早期对其三维重建的方式也是基于刚体重建。这些方式将物体尽量作为一个整体进行建模,易产生模型重建偏差,导致很难还原非刚体的局部特征与生理形态。基于此,本文以研究非刚体的鸟类为例,分析与研究已有数据集,重定义鸟类骨架与关键点信息,设计基于局部刚度能量优化的非刚体三维重建算法。对比已有算法并进行实验
计算机辅助检测与分割在临床实践中具有广泛应用。在这些应用中,大尺寸的目标可以获得较好的检测分割效果,但是像早期肿瘤检测,血管斑块分割等属于小目标范畴的检测与分割效果却不尽人意。医疗图像小目标检测与分割存在待检测目标面积小,小目标可提取特征少,易受噪声干扰等问题。目前专门针对这些问题的研究工作还比较少,因此探究如何改进主流的检测与分割算法使之可以有效进行医疗图像小目标检测与分割,是当前一项重要的研究
在大数据时代,传统的公钥加密机制虽然能实现隐私保护,却不能满足细粒度访问控制要求。而相比之下,属性基加密可以根据用户所拥有的属性来分配解密数据的权限,这相对于传统的公钥加密机制来说更加地灵活和高效。但是,随着属性基加密的发展,也涌现出了一些问题,其中较为突出的是密钥滥用问题。现存的密钥滥用问题有两种,一是权威机构分发密钥给未授权用户,二是授权用户泄露密钥给未授权用户。不管是上述哪一种情况都会给系统
2021年,党中央着眼保障学生身心健康成长,积极回应社会关切与期盼,印发了《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》,以“小切口”推动大改革,全力构建高质量教育体系。“双减”背景下构建高质量教育体系,必须强化“四个统筹”,夯实“四个基础”。
期刊
熔石英(非晶SiO2)硬度高,热膨胀系数低,耐高温,化学稳定性好,透紫外光和红外光。在惯性约束聚变(ICF)领域的大型高功率激光装置中,熔石英被大量用作光栅、透镜和窗口等光学元件。高功率激光装置的运行通量往往直接取决于光学元件的最大激光承受能力。然而,在高通量激光作用下,熔石英的表面缺陷易导致熔石英光学元件的激光诱导损伤,从而严重影响了光学元件的负载能力及光学系统的高通量稳定运行。随着光学元件的加
作为IT行业的重要发展趋势之一,云计算技术充分利用信息资源并提供优质服务。云计算服务在给用户带来便利的同时,也为用户隐私带来了潜在的风险。在云计算领域中,计算和数据分享被认为是最重要的两个服务。因此在云计算安全领域中,计算安全和数据分享安全被认为是最热点的两个方向。在量子计算机时代,基于格的全同态加密和属性基加密技术分别在计算安全和数据分享安全问题上发挥着重要作用。在云计算服务场景中,有时需同时考