基于模糊主成分分析的多光譜遙感圖像增強方法研究.pdf

1、遙感技術(shù)的發(fā)展，揭開了人類從外層空間觀測地球、探測宇宙空間的序幕，為我們認識國土、開發(fā)資源、研究環(huán)境、分析全球變化找到了新的途徑。遙感數(shù)字圖像處理是計算機數(shù)字圖像處理技術(shù)與遙感圖像分析技術(shù)結(jié)合而形成的一門新興學(xué)科。遙感數(shù)字圖像處理技術(shù)的出現(xiàn)，從根本上改變了傳統(tǒng)遙感圖像的處理方式與識別方式，為遙感技術(shù)系統(tǒng)的完善，實現(xiàn)對地高效、快速識別以及多源信息的數(shù)字化融合處理創(chuàng)造了良好的條件。 由于應(yīng)用分波段量測地物的輻射波譜能量，使影像的可分

2、辨性大大增加。但因人眼對亮度缺乏絕對值的概念，不能很好地根據(jù)每個波段的亮度值特征識別地物。同時，遙感影像的不同波段之間往往存在著很高的相關(guān)性，從直觀上看，就是不同波段的影像很相似。因而從提取有用信息的角度考慮，有相當(dāng)一大部分數(shù)據(jù)是多余和重復(fù)的。K-L(Karhunen-Loeve)變換也稱主成分分析或主分量分析，是在統(tǒng)計特征基礎(chǔ)上的多維(如多波段)正交線性變換；它也是遙感圖像增強和信息提取中用得最多的線性變換。 然而，經(jīng)典主成分

3、分析與其它的多元統(tǒng)計分析方法一樣，它對極端值及缺失值非常的敏感，而極端值與缺失數(shù)據(jù)會帶來殘缺或錯誤的分析結(jié)果。同時，遙感影像的像元所包含的光譜信息往往是多種地物目標的綜合反映，從而具有模糊性。而模糊理論(fuzzytheory)是處理模糊性(暖昧性)的理論的總稱，它為解決這類問題提供了其他理論所不能勝任的數(shù)學(xué)工具。所以，針對經(jīng)典主成分分析(K-L變換)的缺點和遙感數(shù)據(jù)的不確定性等特點，本課題提出了模糊均值、模糊離差、模糊方差、模糊協(xié)方差

4、及模糊相關(guān)系數(shù)的概念，并將其引入經(jīng)典主成分分析中，從而提出了基于模糊統(tǒng)計學(xué)的模糊主成分分析。 本課題是以中國科學(xué)院東北地理研究所長春市活動斷層高分辨率遙感圖像處理和解譯項目為依托。憑借此項目提供的多光譜遙感圖像進行分析。把模糊統(tǒng)計學(xué)的知識應(yīng)用到主成分變換中，使模糊集參與決策分析，有效的抑制了噪聲，突出了主要信息，提高了分析結(jié)果的準確性和可信度。最后，針對地物波譜特性，進行了假彩色合成，充分的擴大地物間的差異，提高了地物的判議效果