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专利号: 2021108726825
申请人: 金陵科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于星载高光谱图像的气象灾害监测方法,具体步骤如下,其特征在于,步骤1:利用星载高光谱成像仪采集大气对流云高光谱图像信息,每幅图像尺寸为Nx×Ny×Nλ,其中,x表示高光谱图像空间维的宽度,y表示高光谱图像空间维的高度,λ表示光谱维的数量;

步骤2:利用改进的PCT算法对高光谱图像各个波段的数据进行显著性检测,获得高光谱图像各个波段的显著性结果图;

所述步骤2中,改进的PCT算法表示为

C=cos(Y)        (2)

‑1

Cr=cos (S)      (4)

A=abs(Cr)     (5)

P=G(A)      (6)

其中,X表示高光谱图像空间维图像, 表示高光谱图像空间维图像像素的均值,Y表示高光谱图像空间维图像X去直流后的图像,cos(·)表示离散余弦变换,C表示信号Y的离散余弦变换的系数,C(i,j)表示图像C在第i行第j列的像素值,S表示对C取符号后的图像,S‑1(i,j)表示图像S在第i行第j列的像素值,T1表示取符号阈值,cos (·)表示离散余弦反变换,Cr表示对符号S取离散余弦反变换后的系数,A表示Cr的绝对值,abs(·)表示取绝对值函数,P表示A的低频图像,G(·)表示低通滤波器;

步骤3:利用阈值选择,把显著性不强的高光谱图像剔除,获得有用的高光谱显著性图像;

步骤4:使用Lucas‑Kanade光流检测方法对高光谱的显著性视图进行运动检测,获得各个波段大气的运动检测结果;

步骤5:对各个波段的检测结果进行加权平均,获得大气层运动状态的评估值,且各波段的权值使用遗传算法寻优得到。

2.根据权利要求1所述的基于星载高光谱图像的气象灾害监测方法,其特征在于:所述步骤3中,阈值选择表示为

Gr=grad(P)      (7)

其中,Gr表示高光谱图像空间维显著性图像的梯度图像,grad(·)表示求梯度函数,T2表示判断阈值,sum(·)表示求数据累加函数,abs(·)表示求数据绝对值函数,Su表示高光谱图像显著性标志位,Su=0表示图像显著性内容不足,则此维度高光谱图像被剔除。

3.根据权利要求1所述的基于星载高光谱图像的气象灾害监测方法,其特征在于:所述步骤5大气层运动状态的评估值方法可表示为

Ri=LK(Gri)     (9)

Re=w1R1+w2R2+…+wλRλ     (10)其中,i=1,2,...,λ,LK(·)表示Lucas‑Kanade光流检测算法函数,Gri表示第i光谱维的高光谱图像空间维显著性图像的梯度图像,Ri表示Gri的光流检测结果,wi表示Ri的权重,Re表示大气层运动状态的评估值。