[發明專利]一種基于壓縮采樣的海洋遙感圖像水色水溫監測方法

有效

• 申請號: 201210227785.7
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN102798384A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 王建樂;宋占杰;龐彥偉
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 溫國林

1.一種基于壓縮采樣的海洋遙感圖像水色水溫監測方法,其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)獲取待檢測的海洋水色或水溫原始遙感數據，對原始遙感數據進行壓縮采樣稀疏變換和圖像處理，獲取水色水溫數據集；

(2)通過SOM方法對所述水色水溫數據集依次進行去噪和重構處理，獲取處理后水色水溫數據集；

(3)對所述處理后水色水溫數據集進行去噪處理，并利用其連續插值特性重構缺失圖像數據；

(4)輸出并顯示所述缺失圖像數據。

2.根據權利要求1所述的一種基于壓縮采樣的海洋遙感圖像水色水溫監測方法,其特征在于，所述方法還包括：

當所述原始遙感數據中包含有陸地數據和島嶼數據時，剔除所述陸地數據和所述島嶼數據。

3.根據權利要求1所述的一種基于壓縮采樣的海洋遙感圖像水色水溫監測方法,其特征在于，所述通過SOM方法對所述水色水溫數據集依次進行去噪和重構處理，獲取處理后水色水溫數據集具體為：

通過所述SOM方法的非線性結構對所述水色水溫數據集進行非線性插值重構和去噪處理，獲取所述處理后水色水溫數據集。

4.根據權利要求1所述的一種基于壓縮采樣的海洋遙感圖像水色水溫監測方法,其特征在于，所述對所述處理后水色水溫數據集進行去噪處理，并利用連續插值特性重構缺失圖像數據具體為：

1）對所述處理后水色水溫數據集進行自適應EOF分解，獲取空間模態矩陣U、奇異值矩陣S和時間模態矩陣V；

2）利用蒙特卡羅交叉校正集確定最佳重構模態數P；

3）通過所述最佳重構模態數P、所述空間模態矩陣U、所述奇異值矩陣S和所述時間模態矩陣V構建所述缺失圖像數據X。

5.根據權利要求4所述的一種基于壓縮采樣的海洋遙感圖像水色水溫監測方法,其特征在于，所述利用蒙特卡羅交叉校正集確定最佳重構模態數P具體為：

設模態數為P和P+1時的交叉校正誤差分別為R^P和R^P+1，定義模態數為P時模態誤差降低比Ratio^P＝(R^P-1-R^P)/R^P，當Ratio^P小于指定閾值且R^P<R^P+1時，停止最佳重構模態數的選擇，將當前模態數P作為最佳重構模態數，其中，R^P-1為模態數為P-1時的交叉校正誤差。

6.根據權利要求4所述的一種基于壓縮采樣的海洋遙感圖像水色水溫監測方法,其特征在于，所述方法還包括：確定每個所述最佳重構模態數P的最佳迭代次數，不超過最大迭代次數N。

7.根據權利要求6所述的一種基于壓縮采樣的海洋遙感圖像水色水溫監測方法,其特征在于，所述確定所述最佳重構模態數P的迭代次數具體為：

定義所述最大迭代次數N和最小交叉驗證誤差，判斷下一迭代誤差和當前迭代誤差的差值是否小于所述最小交叉驗證誤差，如果是，停止迭代；否則，繼續執行迭代處理，當迭代次數為所述最大迭代次數N停止迭代。

8.根據權利要求4所述的一種基于壓縮采樣的海洋遙感圖像水色水溫監測方法,其特征在于，所述缺失圖像數據X具體為：

其中，為原始遙感數據中的有效數據的平均值。