[發(fā)明專利]基于星載高光譜圖像的氣象災(zāi)害監(jiān)測方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110872682.5
• 申請(qǐng)日: 2021-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN113591708B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周洪成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金陵科技學(xué)院
• 主分類號(hào): G06V20/13
• 分類號(hào): G06V20/13;G06V10/46;G06Q50/26
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 蔣昱

1.基于星載高光譜圖像的氣象災(zāi)害監(jiān)測方法，具體步驟如下，其特征在于，

步驟1：利用星載高光譜成像儀采集大氣對(duì)流云高光譜圖像信息，每幅圖像尺寸為N_x×N_y×N_λ，其中，x表示高光譜圖像空間維的寬度，y表示高光譜圖像空間維的高度，λ表示光譜維的數(shù)量；

步驟2：利用改進(jìn)的PCT算法對(duì)高光譜圖像各個(gè)波段的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢測，獲得高光譜圖像各個(gè)波段的顯著性結(jié)果圖；

所述步驟2中，改進(jìn)的PCT算法表示為

C＝cos(Y)????????(2)

Cr＝cos^-1(S)??????(4)

A＝abs(Cr)?????(5)

P＝G(A)??????(6)

其中，X表示高光譜圖像空間維圖像，表示高光譜圖像空間維圖像像素的均值，Y表示高光譜圖像空間維圖像X去直流后的圖像，cos(·)表示離散余弦變換，C表示信號(hào)Y的離散余弦變換的系數(shù)，C(i,j)表示圖像C在第i行第j列的像素值，S表示對(duì)C取符號(hào)后的圖像，S(i,j)表示圖像S在第i行第j列的像素值，T₁表示取符號(hào)閾值，cos^-1(·)表示離散余弦反變換，Cr表示對(duì)符號(hào)S取離散余弦反變換后的系數(shù)，A表示Cr的絕對(duì)值，abs(·)表示取絕對(duì)值函數(shù)，P表示A的低頻圖像，G(·)表示低通濾波器；

步驟3：利用閾值選擇，把顯著性不強(qiáng)的高光譜圖像剔除，獲得有用的高光譜顯著性圖像；

步驟4：使用Lucas-Kanade光流檢測方法對(duì)高光譜的顯著性視圖進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測，獲得各個(gè)波段大氣的運(yùn)動(dòng)檢測結(jié)果；

步驟5：對(duì)各個(gè)波段的檢測結(jié)果進(jìn)行加權(quán)平均，獲得大氣層運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的評(píng)估值，且各波段的權(quán)值使用遺傳算法尋優(yōu)得到。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于星載高光譜圖像的氣象災(zāi)害監(jiān)測方法，其特征在于：

所述步驟3中，閾值選擇表示為

Gr＝grad(P)??????(7)

其中，Gr表示高光譜圖像空間維顯著性圖像的梯度圖像，grad(·)表示求梯度函數(shù)，T2表示判斷閾值，sum(·)表示求數(shù)據(jù)累加函數(shù)，abs(·)表示求數(shù)據(jù)絕對(duì)值函數(shù)，Su表示高光譜圖像顯著性標(biāo)志位，Su＝0表示圖像顯著性內(nèi)容不足，則此維度高光譜圖像被剔除。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于星載高光譜圖像的氣象災(zāi)害監(jiān)測方法，其特征在于：

所述步驟5大氣層運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的評(píng)估值方法可表示為

R_i＝LK(Gr_i)?????(9)

Re＝w₁R₁+w₂R₂+…+w_λR_λ?????(10)

其中，i＝1，2，...，λ，LK(·)表示Lucas-Kanade光流檢測算法函數(shù)，Gr_i表示第i光譜維的高光譜圖像空間維顯著性圖像的梯度圖像，R_i表示Gr_i的光流檢測結(jié)果，w_i表示R_i的權(quán)重，Re表示大氣層運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的評(píng)估值。