极光图像序列事件检测研究

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1、极光图像序列事件检测研究作者姓名廖谦导师姓名、职称韩冰副教授一级学科信息与通信工程二级学科信号与信息处理申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码10701学号1202121133分类TN82号TP39密级公开西安电子科技大学硕士学位论文极光图像序列事件检测研究作者姓名：廖谦一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：韩冰副教授提交日期：2014年11月AStudyofAuroraImageSequenceEventDetectionAthesissubmittedtoXIDIAN

2、UNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInformationandCommunicationEngineeringByLiaoQianSupervisor:AssociateProf.HanBingNovember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其

3、他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保

4、证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要绚丽多彩的极光，常发生在南北极区，形状多种多样，神秘、美丽。千百年来，极光现象一直吸引着人们去探索、去追寻。已有研究者采用多种手段进行联合观测，引用多种数据如雷达、卫星数据研究极光的物理变化过程，探讨相应的物理规律。其中，利用地面设备拍摄得到的极光图像则是研究极光不可或缺的重要数据。目前极光图像数据已达千万量级，需要用计算机来进行自动分析处理。本文使用计算机视觉技术对极光图像序列的自动分析处

5、理进行了深入研究。本文首先对地磁南北向运动的弧状极光图像序列进行分析，在现有的VLBP基础上提出了基于PVLBP的极光图像序列事件检测方法，该方法只考虑地磁南北向的图像序列信息而忽略其它方向，符合待检测极光图像序列的运动特性，实验结果证明，该方法可以在保持较高分类检测精度的同时降低特征维数，提高检测效率。其次，本文针对PVLBP忽略单帧图片的空间位置信息的情况，提出了结合序列帧间连续性信息和单帧空间位置信息的空时结构，与PVLBP结合形成空时极向LBP(ST-PVLBP)，并就空时结构的层数对检测结果的影响进行了探讨。实验结果证明，ST-P

6、VLBP可以在保持高分类检测精度的同时保持高检测效率，达到精度和效率兼顾。最后，本文对其它类型的极光图像序列事件进行检测，而不仅仅局限于单一目标的极光事件。首先验证了空时结构的普适性，然后通过将静态的LBP模式规律引申到动态VLBP模式上，将主成分分析法应用于动态VLBP模式，提出了空时主成分LBP。实验结果证明，空时主成分LBP可以作为描述极光图像序列特征的一种有效手段。关键词：极光图像序列，空时结构，局部二值模式，主成分分析论文类型：应用基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTColorfulauro

7、ra,whichissomysterious,beautifulanddiverse,oftenoccursinthenorthandsouthpolarregions.Forthousandsofyears,auroraphenomenonhasbeenattractinghumantoexploreandpursue.Researchershavebeenusingvariousmeanstoconductjointobservations,usingavarietyofdatasuchasradardata,satellitedata

8、tostudythephysicalchangeprocessofaurorainordertoinvestigatethecorrespondingphysicallaws.A