作者单位
摘要
College of Information and Computer Engineering, Northeast Forestry University, Harbin50040,China
木材往往堆积在室外,在对木材样本采集高光谱图像时往往会受到外界因素(光照、温度、湿度)的影响,从而造成木材树种的误判。为了解决这一问题,本文利用PLS(Pattern Lacunarity Spectrum)和LBP(Local Binary Pattern)对木材横截面的高光谱图像的纹理信息进行了特征提取,而后将高光谱图像的近红外光谱与纹理特征相融合,并以融合后的新特征作为识别的依据,最后使用SVM(Support Vector Machine)和BP(Back Propagation)神经网络两种分类器对木材树种进行了识别,实验表明该算法在无干扰情况下可拥有最高100%的识别正确率效果。为了验证该算法可以在高光谱图像失真的情况下依然可以对木材进行正确的识别,本文仿真了光照变化对高光谱图像的影响,并对比了影响前后的识别正确率,结果显示该算法可以在高光谱图像失真的情况下对木材的树种进行正确的识别,优于传统的和近期主流的木材树种分类算法。
高光谱图像 木材树种识别 光照变化 特征融合 hyper-spectral image wood species recognition illumination variation feature fusion 
红外与毫米波学报
2020, 39(1): 72
作者单位
摘要
Xizang Key Laboratory of Optical Information Processing and Visualization Technology, Xizang Minzu University,Xianyang72082, China
提出协同分层波谱识别法,分别从兰州、榆林市Hyperion高光谱图像上识别9种目标地类,并与SVM监督分类对比。针对Hyperion图像波谱识别的4个难点:光谱信息高保真融合、敏感谱段提取、“椒盐效应”去除、 消除“同物异谱” 现象导致的误判,协同应用WP-GS融合、导数变换、4尺度面向对象分割和多谱段SAM解决上述难点,并基于Hyperion导数变换图像分析波谱变化特征、提取敏感谱段、从4个尺度层依次识别9种目标地类,然后根据目视评判和定量评价,与综合使用Gram-Schmidt光谱锐化融合/Savitzky-Golay卷积滤波/PCA变换的SVM监督分类结果比较识别精度。实验结果表明WP-GS融合的光谱保真效果优于Gram-Schmidt光谱锐化;4尺度面向对象分割抑制“椒盐效应”的效果优于Savitzky-Golay卷积滤波、移动均值滤波;多谱段SAM利用导数波谱特征能够消除因照度不同对同一类别地物的误判。采用协同分层波谱识别法,兰州市Hyperion图像波谱识别的总体精度、Kappa系数分别为89.52%、0.852,较SVM分类分别提高18.68%和17.52%;榆林市Hyperion图像识别地物的总体精度、Kappa系数分别为91.12%、0.873,较SVM分类分别提高17.80%和16.89%。协同分层波谱识别法应用多种技术一体化解决Hyperion图像应用难点,有效利用导数波谱变化特征提取目标敏感谱段,在复杂环境下识别目标地类的能力优于SVM监督分类。
星载高光谱图像 导数波谱特征 敏感谱段 同物异谱 多尺度 多谱段SAM satellite-borne hyper-spectral image derivative spectrum feature sensitive bands same body with different spectrum multi-scale multispectral SAM 
红外与毫米波学报
2020, 39(1): 99
作者单位
摘要
东北林业大学 信息与计算机工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150040
为了过滤木材高光谱图像中大量的冗余信息, 提升应用图像纹理进行分类的准确率, 本文采用基于多重分形理论的木材高光谱图像分类算法。首先利用不同的特征选择算法选取最具代表性的10个波段; 随后根据不同的函数密度图像对所选取波段的图像求解其多重分形曲线, 将选择出的多个波段所对应的多重分形曲线取平均, 得到表示样本纹理特征的多重分形曲线; 最后使用支持向量机和BP神经网络分类器对多重分形曲线进行分类。实验表明, 相对熵(K-L散度)要好于自适应波段选择(ABS)提取的波段, 多重分形算法提取的高光谱图像纹理特征要好于灰度共生矩阵, 支持向量机算法的分类准确率和速度要优于BP神经网络, 融合K-L散度、多重分形和支持向量机算法能够有效地提高木材高光谱图像的识别准确率, 最高识别准确率达到了97.91%。
木材树种识别 高光谱图像纹理 多重分形 wood species recognition hyper-spectral image multi fractal 
液晶与显示
2019, 34(12): 1182
王军 *
作者单位
摘要
中国航天科工集团 第九总体设计部, 湖北 武汉 430040
以超光谱遥感图像为研究对象, 分析了干涉成像光谱仪获取图像的谱间和空间相关性, 提出一种三维差分脉冲编码调制(DPCM)无损压缩方案。首先进行了谱间DPCM预测; 然后, 对残差图像进行帧内DPCM预测; 最后, 对差分码流进行二值自适应算术编码。实验表明, 该算法可实现无损压缩, 压缩比平均可达1662, 较二维整数小波变换算法提高了156%, 且算法复杂度较低, 仅有加减和移位运算, 易于硬件实现。
超光谱图像 无损压缩 谱间差分脉冲编码调制 帧内差分脉冲编码调制 二值自适应算术编码 hyper-spectral image lossless-compressing spectral Differential Pulse Code Modulation(DPCM) intra-DPCM adaptive bit-level arithmetic coding 
中国光学
2013, 6(6): 863
作者单位
摘要
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了提高高光谱图像空间维的图像分辨力, 针对航空遥感器成像时由前向像移造成的图像模糊提出了像移补偿方法。分析了航空遥感器前向像移造成图像模糊的退化机制, 对运动模糊图像进行了预处理; 估计了点扩散函数和噪声功率, 使用改进的维纳滤波算法对图像进行复原并以绝对平均误差、峰值信噪比作为评价标准进行了实验。在估计出模糊图像点扩散函数和噪声功率的情况下得到的结果显示: 与传统的维纳滤波复原算法相比, 改进的维纳滤波复原算法的图像绝对平均误差降低了931%, 峰值信噪比提高了1398%, 表明提出的算法能够有效改善高光谱图像的像质。
高光谱图像 前向像移 图像复原 维纳滤波算法 hyper spectral image forward image motion image restoration Wiener filtering algorithm 
中国光学
2013, 6(6): 856
作者单位
摘要
1 江苏大学江苏省现代农业装备与技术重点实验室, 江苏 镇江212013
2 江苏大学电气信息工程学院, 江苏 镇江212013
为了便于生菜合理施水管理, 力求构建生菜叶片水分检测模型。 采集生菜叶片获取高光谱图像并同时测量叶片含水率, 分析高光谱图像寻求生菜叶片水分特征波段, 处理特征波段处的波段图像, 求取生菜叶片水分的图像特征, 并通过相关性分析筛选出其中与水分相关性高的图像特征。 由于图像特征之间存在可能的相关性, 利用偏最小二乘PLS提取图像特征的主成分, 作为具有回归预测能力的BP神经网络的输入, 构建PLS-ANN模型。 同时分别利用BP神经网络、 传统的多元回归方法MLR建模, 采用相同的样本数据分别对三种模型进行预测试验, 结果表明, 发棵期的PLS-ANN网络模型的生菜叶片水分预测平均误差率达到9.323%, 比BP-ANN和MLR预测模型均有了改善。
高光谱图像 BP-ANN BP-ANN PLS-ANN PLS-ANN MLR MLR Hyper-spectral image 
光谱学与光谱分析
2013, 33(2): 522
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
针对常见基于预测、 变换、 矢量量化及其组合的高光谱无损压缩算法压缩比低、 压缩算法整体耗时以及硬件实现困难的问题, 提出一种适于星上应用的高光谱图像无损压缩算法。 首先, 沿光谱线的第一谱段图像采用中值预测器进行谱段内预测, 其他谱段图像采用谱间预测。 谱间预测采用两步双向预测算法, 第一步预测采用双向二阶预测器得到参考预测值, 第二步预测采用本文提出的改进LUT搜索预测算法得出4个LUT预测值, 然后将参考预测值与其比较得出最终的预测值。 最后, 使用XX-X空间高光谱相机的压缩系统试验设备对该文提出的压缩算法进行了试验验证。 结果表明, 压缩系统能快速稳定地工作, 平均压缩比达到3.05 bpp, 与传统方法相比, 平均压缩比提高了0.14~2.94 bpp。 有效的提高了高光谱图像无损压缩比和解决了压缩算法整体实现困难的问题。
高光谱图像 无损压缩 两步双向预测 改进LUT预测 Hyper-spectral image Lossless compression Two-step and bi-directional prediction Improved LUT prediction 
光谱学与光谱分析
2012, 32(8): 2264
作者单位
摘要
山西大学物理电子工程学院, 山西 太原 030006
综述了高光谱图像技术在农产品品质和食用安全性检测方面的研究现状及其在无损检测中的应用进展。在此基础上,提出了利用高光谱图像技术检测农药残留的解决途径,对高光谱图像技术在生物医学信息检测和农药残留检测中的应用前景进行了展望,指出高光谱图像技术是生物组织功能信息分析的一种新方法,是符合我国农产品产销特点的农药残留检测的潜力技术,可保障农产品质量和安全。
无损检测 高光谱图像 农产品品质 农药残留 non-destructive detection hyper-spectral image quality of agricultural product pesticide residue 
应用光学
2009, 30(4): 639

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