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基于干涉图分析的大气污染气体探测

沈明蓬 , 方勇华 , 黄烨 , 熊伟 , 兰天鸽 , 董大明 , 李大成

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.05.024

为使被动傅里叶变换红外光谱仪能在移动状态下进行大气污染气体的探测,研究了一种对干涉图进行滤波的信号处理算法.该算法通过选择合适的传统滤波器除去干涉图上多余的信息而保留与目标探测气体的特征峰有关的信息,达到识别的效果.结果表明利用该算法对干涉图进行处理可有效地识别污染气体.由于该算法不需要获得背景光谱,从而实现被动傅里叶变换红外光谱仪在移动状态下进行污染气体的探测.

关键词: 遥感 , 污染气体探测 , 信号处理 , 干涉图 , 傅里叶变换

傅里叶变换红外光谱信息处理中的波数校正

熊伟 , 方勇华 , 荀毓龙 , 黄烨 , 黄斌

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2005.02.007

折射式扫描干涉仪与传统干涉仪相比具有高稳定性和高光通量等优点,但其光程的改变是由补偿光楔的运动产生的,其结构也导致了不同波长的光经过的光程不同,从而导致了由干涉图变换出来的光谱在波数上有偏差.采用的波数校正方法很好的解决了这一问题,并具有很高的精度.

关键词: 应用光学 , 波数 , 校正 , 干涉

小波变换在光谱特征提取方面的应用

孙桂玲 , 张翠兰 , 方勇华 , 黄宏华

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.01.003

人们在处理高光谱图像时一般要对一些典型地物进行光谱分析、特征波段的提取,以便提取出最大量的有效信息,剔除无用或冗余的信息,然后再进行分类识别.采用小波变换的分析方法,选用合适的小波进行分解,根据分解后的高频分量中包含的重要信息,利用局部相邻的正负极值点找出对应于原始光谱曲线上每个吸收带的左右边界;利用局部过零点,即可比较精确的提取出各个吸收带的中心波长.该方法比传统的光谱特征提取方法更简洁、有效,实验证明为一种比较理想的光谱特征提取方法.

关键词: 信息处理 , 高光谱 , 小波变换 , 高频分量 , 局部模最大

小波变换中基于正交多项式拟合的边界延拓

孔超 , 方勇华 , 兰天鸽 , 熊伟 , 董大明 , 李大成

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2008.01.005

为消除小波分解过程中的边界效应,给出了一种基于多项式拟合的边界延拓的新方式.该延拓方式首先对信号边界处的N个点进行M阶正交多项式拟合,将信号在边界处的低频变化规律用正交多项式表示出来,再利用得到的边界处的低频变化规律对信号进行延拓,从而减少了边界处引入的突变量.研究表明,N取30～50、M取2～4较为合适.进一步的实验表明,利用小波变换在该延拓方式下对信号进行基线校正时,边界效应得到了明显的改善.

关键词: 图像处理 , 小波变换 , 边界效应 , 正交多项式拟合 , 基线校正

模拟退火法用于气体红外光谱数据的识别分类

范伟 , 方勇华 , 荀毓龙

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2002.04.006

本文介绍了一种新的分类方法,它克服了传统的线性局部搜索的缺点,引入了跳跃式搜索,使得算法能够跳出局部极优解的陷阱,从而找到全局最优解.文中详细地介绍了其原理,并利用模拟退火的跳跃式搜索方法进行算法训练.通过实例比较,说明本方法应用于大气遥感红外光谱数据的分类和识别时,是行之有效的.

关键词: 模拟退火 , 局部搜索 , 复杂样本

成像光谱反射率反演中观测角影响的分析

杨本永 , 方勇华 , 孙桂玲

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2005.04.037

针对OMIS I机载成像光谱数据,通过6S辐射传输码模拟计算和相应理论分析,讨论了观测角变化对传感器入瞳处辐射亮度的影响和由此引起的反射率反演误差.结果表明:在太阳反射波段,观测角的影响有很强的波段特性,大气散射作用较强的短波长波段与大气气体强吸收波段是这种影响的敏感波段;地面目标亮度不同,这种影响也是不同的,对低反射率目标影响较大,而对高反射率目标影响甚微;另外遥感器飞行高度也是决定这种影响情况的重要因素.

关键词: 遥感 , 成像光谱数据 , 模拟计算 , 观测天顶角 , 反射率反演

基于Contourlet变换的偏振图像融合

张晶晶 , 方勇华 , 易维宁

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2009.05.003

提出一种基于Contourlet变换的偏振图像融合算法.Contourlet变换是一种具有几何信息的灵活多尺度、多方向和平移不变性的图像分解变换,与小波变换相比,对图像分析很重要的沿曲面任意方向反映的细节更容易调整.采用Contourlet变换对三个555 mm波段不同方向的偏振图像进行分解,对于高频和低频系数分别采用不同的窗函数计算区域能量,最后加权实现偏振图像的融合处理.实验结果表明,该算法与小波分解法相比在保留原始图像边缘和纹理信息的同时,可以体现偏振图像特点,取得较好的融合视觉效果.

关键词: 图像处理 , Contourlet变换 , 融合规则 , 偏振图像 , 区域能量

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