Базовые алгоритмы и технологии координатной и яркостной обработки изображений в системах дистанционного зондирования Земли

• Автор: Еремеев, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Системный анализ вопросов координатной и яркостной

обработки спектрозональных космических изображений.

1.1. Содержание задачи координатной обработки изображений

1.2. Анализ типовых задач яркостной обработки спектрозональных изображений.

1.3. Концептуальные положения по построению базовых технологий координатной и яркостной обработки космических изображений

Основные результаты.

2. Базовые алгоритмы и технологии

координатной обработки данных ДЗЗ.

2.1. Общая модель координатной обработки и ее декомпозиция

2.2. Базовое навигационное обеспечение процесса координатной обработки
2.3. Алгоритм геометрической обработки изображений
на основе кусочноаффинного координатного соответствия
2.4. Базовый алгоритм и технология геометрической обработки изображений на основе кусочнобилинейного
координатного соответствия
2.5. Метрологическое обеспечение процесса координатной
обработки изображений.
Основные результаты.
3. Базовые алгоритмы и технологии
яркостной обработки данных ДЗЗ
3.1. Общая модель яркостной коррекции и ее декомпозиция.
3.2. Алгоритмы коррекции низкочастотных яркостных искажений
3.3. Алгоритм коррекции структурных искажений, основанный
на статистическом анализе данных от одноименных объектов.
3.4. Алгоритм коррекции структурных искажений, основанный
на анализе статистической неоднородности видеоданных.
3.5. Базовая технология оценки спектральной яркости земной поверхности.
Основные результаты
4. Реализация базовых технологий в составе типовой
межведомственной системы обработки данных ДЗЗ
4.1. Принципы организации типовой межведомственной системы обработки данных ДЗЗ
4.2. Принципы информационной унификации и управления процессом обработки данных ДЗЗ
4.3. Методики оценки качества результатов координатной
и яркостной обработки данных ДЗЗ.
4.4. Программноаппаратная реализация базовых технологий координатнояркостной обработки данных ДЗЗ
Основные результаты
Заключение Список литературы Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Результаты работы в виде научно-технических отчетов, специального программного обеспечения и эксплуатационной документации внедрены в Российском НИИ космического приборостроения, НИИ точных приборов, Научном центре оперативного мониторинга Земли, Научно-исследовательском центре космической гидрометеорологии «Планета». Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на Международной конференции «Космонавтика. Радиоэлектроника. Геоинформатика» (Рязань-), Международных конференциях «Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций» (Рязань-, , ), Международной конференции «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации» (Курск-), Международной конференции «XXX Гагаринские чтения» (Москва-), Международной конференции «Новые информационные технологии и системы» (Пенза-), Всероссийских конференциях «Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании» (Рязань-, ), Всероссийской конференции «Современные проблемы ДЗЗ из космоса» (Москва-), Всероссийской конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород-), Всероссийской конференции «Информационно-телекоммуникационные технологии» (Сочи-). Публикации. По теме диссертации опубликованы работы: 6 статей, тезисов докладов на международных и всероссийских конференциях, разделы в трех отчетах по НИР. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложения, которое содержит документы о внедрении результатов. Объем работы составляет 4 стр. Дистанционное исследование поверхности Земли основано на измерении с космических аппаратов геометрических, энергетических и спектральных характеристик объектов наблюдаемой сцены [4, -]. С этой целью на спутниках устанавливаются различные по принципу действия сканирующие устройства, которые в процессе полета осуществляют съемку в различных диапазонах видимой, инфракрасной и радиолокационной области спектра. Как правило, съемка осуществляется одновременно несколькими датчиками в различных спектральных диапазонах, и цифровая видеоинформация сразу же передается на наземные пункты приема и обработки. Видеоданные, полученные некоторым датчиком в К спектральных диапазонах, могут быть представлены набором матриц В(т,п) = | Вк(т,п), к = 1, К ), т = 1, М, п- , N, где к -номер спектрального диапазона; Вк(т,п) - матрица данных, полученных в Ьм диапазоне; т,п - соответственно номера столбцов и строк матрицы. Е(Х,У>У,Х), где X - длина волны излучения. Дистанционное изучение объектов земной поверхности основано на оценке ? ЛГ,У,? X в результате обработки и анализа спектрозональных изображений Вк(т,п), к = ,К. Точность оценки определяется прежде всего тем, насколько точно установлено соответствие между спектральной яркостью точек земной поверхности Е(ХХ,2,Х) и элементами матриц Вк(т, л), к = 1, К. Такое соответствие может быть охарактеризовано двумя частными и независимыми соответствиями (рис. Е (б, ,,. Х = Рх(т,п), У = Еу(туп)у Z = Fz(w,«), (1. Ех , - искомые функции. Рис. В{т,п)=Рв[Е{Х,Г,2,) . Геометрическая структура изображений Вк (/и, п) зависит от большого числа детерминированных и случайных факторов. Детерминированные факторы можно описать аналитически, они, главным образом, определяют вид функций /^,7^,/^. Действие случайных факторов можно учесть, лишь привлекая опорную координатную информацию, например, сопоставляя координаты одноименных точек на электронной карте К(х,у) и снимках В(т,п). К(хуу)у зарегистрированной в некоторой системе координат (д:,у). В данном случае карта рассматривается как наиболее точная геометрическая модель отображения точек земной поверхности на плоскость. Ах>у)> п = х = ,Х, у = 1,У, (1. В{туп) и преобразованном ? С и /, g - искомые функции координатной обработки. V V х = Гх{т>п)' У = Ру(тУп), 2 = ^(т,л) , . Г(т,п), у = С(т,п) , . Здесь: функции РХУВУ, Рг определяют процесс формирования изображения В(туп); функции У7, С? Земли и карте, они описаны в сферической геодезии и математической картографии. Х=/Х{х,? У=/У(х,у,г).