基于独立成分分析的高光谱溢油图像聚类研究.pdf

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1、分类号UDC密级——单位代码!Q151基于独立成分分析的高光谱溢油图像聚类研究吕翠芬指导教师宋梅萍职称副教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别工学硕士学科与专业计算机科学与技术论文完成日期2011年5月论文答辩日期2011年7月答辩委员会主席TheClusteringResearchonOilSpillHyperspectralImageBasedonICAAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMas

2、terofEngineeringbyLvCuifen(ComputerScienceandTechnology)ThesisSupervisor：AssociateProfessorSongMeipingMay,2011大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文==基王独童盛佥盆逝的直堂遭鲎渔图堡塞耋硒塞==。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体

3、已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：善耻学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研

4、究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在——年解密后适用本授权书。不保密口(请在以上方框内打“√一)论文作者签名：留荔导师签名：瓣晒日期：wlf年．7月乙中文摘要摘要随着社会的发展，全球能源的需求持续增长。分布极其不均衡的石油作为不可再生资源，在需求持续增长的社会环境下，供应增长速度却相对缓慢，造成油价持续高涨。石油分布的不均，海洋面积的广阔和海底能源的丰富，使得海洋石油开采和运输活跃，海上溢油现象频繁发生。国内外相关领域主要利用遥感方法来检测海上溢油事故。航空高光谱遥感图像

5、具有波段多，分辨率高，数据量丰富和及时性强等优点，使得其在海上溢油检测中具有较高的研究和应用价值。论文以青岛溢油事故和大连溢油事故为背景，研究航空高光谱溢油图像中的地物分类和数据降维问题。论文的主要工作包括以下几个方面：首先，对现有的常用聚类方法进行理论研究和效果比较，并在此基础上提出了两种考虑波谱曲线特性的聚类方法：基于规范化波段差值的模糊聚类方法和基于地物曲线特性的模糊聚类方法，以增强高光谱图像聚类分类的效果。其次，针对高光谱图像波段数量多导致的数据量大、处理困难问题，以及航拍高光谱图像中的大量条纹噪声问题进行研究。提出先利用独立成分分析的方法

6、进行特征提取，降低问题空间的维度，同时分离噪声特征。然后在有效的特征波段上利用聚类方法进行分类，从而提高图像分析和处理的效率。最后，以大连和青岛溢油航拍高光谱溢油图片作为实验数据，先进行反射率反演预处理，然后利用主成分分析方法降低维度并分离噪声，最后利用所提出的聚类方法进行分类，建立高光谱溢油图像分类系统。算法分析过程中的实验结果证明了论文所提聚类分类算法的有效性，高光谱溢油图像分类系统的实现和处理结果，进一步说明了论文所提方法在高光谱图像处理中的可行性。关键词：高光谱；独立成分分析；K-均值；模糊-c均值英文摘要ABSTRACTWiththede

7、velopmentofsociety,thedemandofenergycontinuestogrow．Asanon．renewableresource,thedistributionofoilisextremelyunbalanced，itsdemandgrowsconstantlyinsocialenvironmentandsupplygrowsslowly，oilpricesremainhigh．Theunevenoildistribution、thevastoceanareaandtherichsubmarineenergymaketheo

8、ffshoreoildrillingandoceantransportationactively,andleadtomar