基于小波变换的海洋热红外遥感图像平滑方法研究

《基于小波变换的海洋热红外遥感图像平滑方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com第36卷第5期激光与红外Vo1．36．No．52006年5月LASER＆INFRAREDMay，2006文章编号：1001-5078(2006)05-0406-03基于小波变换的海洋热红外遥感图像平滑方法研究亓洪兴，陈木旺(中国科学院上海技术物理研究所，上海200083)摘要：基于目前国内红外扫描仪利用高低温黑体板进行辐射定标的工作机理，分析了海洋热红外图像灰度起伏的原因，结合扫描行数据的自身特征和小波滤波的特点及优势，利用小波变换对红外扫描仪获取的海洋热红外图像进行了平滑处理，

2、取得了预期效果。关键词：红外扫描仪；定标源；热红外图像；小波变换；图像平滑中图分类号：TN21；TP751文献标识码：AStudyonSmoothingFilteringforOceanThermalImageBasedonWaveletTransformQIHong-xing，CHENMu-wang(ShanghaiInstituteofTechnicalPhysics，ChineseAcademyofScience，Shanghai200083，China)Abstract：Basedonthemechanismofrad

3、iancecalibration，thereasonofgrayfluctuatesforoceanthermalimageisanalyzed．Accordingtothecharacterofoceanthermalimagedata，thewavelettransformissuggestedtosmoothlyfilterthethermalimage，andtheresultisgood．Keywords：infraredscanningimager；calibrationsource；thermalimage；wa

4、velettransform；smoothingfilter1引言电路系统输出一个与低温黑体板热辐射相对应的电红外扫描仪安装在飞机或人造卫星上，用来拍平，如果地物辐射产生的视频信号箝位在这个电平摄大面积的地物、海洋热像，进行地球资源勘探、军上，可以实现地物辐射的绝对测量。一般情况事侦察等．2J。由于海洋表面温度场分布的特殊性下，低温黑体板的温度控制精度只能达到±O．2℃水以及红外扫描仪定标系统本身的原因，造成热红外平，在一定温度范围内波动，从而使得黑体板热辐射波段(8—12．5m)海洋遥感数据图像的准周期性起对应的电平也会在一

5、定范围内波动。地物辐射产生伏，给图像信息的判读和遥感数据的定量反演造成的视频信号箝位在此电平上，就会导致地物辐射的一定的困难。如何在尽可能保持图像细节信息不被视频信号也随之波动。如果±0．2℃的温度起伏相破坏的前提下，滤除掉这种准周期性的起伏，对图像对于目标(比如陆地)辐射温度场分布很小，无论图进行有效平滑以增强图像信息的可读性和提高遥感像的直观判读还是后续的定量反演，这种影响都可数据定量反演的准确性，对图像数据用户来说是急以忽略。但是如果4-0．2℃的温度起伏与目标(比需解决的问题。利用小波滤波技术对热红外波段海如海洋)温度

6、场分布起伏相当，这种影响就很明显。洋遥感图像进行平滑处理是一个值得尝试的解决方这两点可以通过中科院上海技术物理研究所研制的案。红外扫描仪(噪声等效温差为0．06K)，在一次飞行2热红外波段海洋遥感图像出现准周期性起伏的实验中依次获取的两幅陆地和海洋的热红外(8—原因12．5m波段)图像得到充分说明。图1(a)是陆地红外扫描仪通常在扫描窗口两侧安装高低温黑热红外图像；图1(b)是海洋热红外图像，图像直观体板作机上辐射定标，进而获取地物的亮度温度。红外探测器的前置放大器输出的视频信号为交流信基金项目：国家863计划项目(No．20

7、01AA131090)。作者简介：亓洪兴(1977一)，男，在读博士，研究方向为主动及号，它只能反映地物辐射的相对变化，不能进行绝对被动遥感系统。测量。当红外扫描仪的扫描镜扫到低温黑体板时，收稿日期：2005-l0-18；修订日期：2005-11-22维普资讯http://www.cqvip.com激光与红外No．52006亓洪兴陈木旺基于小波变换的海洋热红外遥感图像平滑方法研究407表现出来的灰度起伏就是箝位电平的波动引起的。后的平滑信息，也就是原始数据滤除高频信息Dl∞卯删∞船∞盟∞盟∞∞∞∞加舯∞坞∞墙后的数据。A2、A

8、3⋯⋯，D2、D3⋯⋯的意义依此类推，限于篇幅，图3只给出了前3级小波变换的过程。很明显，如果小波变换进行到足够高的级数，当最末一级平滑信息只代表最低频的“直流量”和“弧形效应”，这时候丢掉它，然后把高频的信息重构回去，就实现了带通滤波的目的。所有扫描行数据作相同处理使图像得