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微波辐射计图像空间分辨率增强算法研究

作　者: 尹红刚
导　师: 张德海
学　校: 中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）
专　业: 计算机应用技术
关键词: 微波辐射计空间分辨率增强
分类号: TP751
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 129次
引　用: 2次
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内容摘要

由于天线尺寸和重量受到限制,星载微波辐射计的空间分辨率通常都比较低。同时在地理参数的测量中往往要用到多频率辐射计的多个频率值,通常需要把不同频率的空间分辨率统一成较高频率通道的空间分辨率。因此,出于应用的目的,利用微波辐射计空间分辨率增强算法,来得到较高分辨率的图像就显得很有必要。本文首先分析了三种目前常用的提高微波辐射计空间分辨率的方法:BG反演算法、图像反卷积技术和SIR算法。利用人工合成的图像,在模拟的微波辐射计不含和含有系统高斯白噪声的情况下,对各种空间分辨率增强方法进行了仿真验证,并对模拟的结果进行了比较。对BG反演算法做了深入的研究,提出了基于BG矩阵反演技术的细分重建方法。仿真结果证明,细分重建技术可以进一步提高微波辐射计图像的空间分辨率。在微波辐射计测量中含有系统噪声时,各种空间分辨率增强方法的性能会有所下降。文中提出用基于GSM模型的可操纵金字塔变换在小波域对含噪数据进行噪声抑制,然后利用数据掩模技术估计图像中残留噪声的标准偏差,并使用基于BG矩阵反演的细分重建方法重建微波辐射计图像,来进一步改善辐射计图像的空间分辨率。最后,本文以一实际星载微波辐射计为例,探讨了空间分辨率增强算法在微波辐射计采样间隔远小于其3dB地面覆盖区域(即空间分辨率)情况下的应用。

全文目录

第一章引言  5-9
  1．1 微波辐射计在对地观测中的作用  5
  1．2 提高微波辐射计图像空间分辨率的意义  5-6
  1．3 本领域发展现状  6-7
  1．4 课题的目的和论文的主要工作  7-9
第二章微波辐射计图像空间分辨率算法分析与比较  9-32
  2．1 前言  9-10
  2．2 SIR方法  10-11
  2．3 图像频域反卷积复原技术  11-13
  2．4 BG反演算法  13-21
    2．4．1 Backus-Gilbert矩阵反演理论  13-18
    2．4．2 使用BG反演算法提高微波辐射计的空间分辨率  18-21
  2．5 微波辐射计图像空间分辨率增强算法的仿真验证与性能比较  21-32
    2．5．1 算法的仿真验证  21
    2．5．2 算法性能的分析比较  21-32
第三章基于BG反演技术的细分重建方法  32-41
  3．1 前言  32
  3．2 基于BG反演技术的细分重建方法  32-34
  3．3 算法的仿真验证  34-41
第四章小波域去噪方法在微波辐射计图像处理中的应用  41-61
  4．1 前言  41-42
  4．2 小波域去噪方法  42-51
    4．2．1 去噪方法综述  42-43
    4．2．2 基于高斯尺度混合(GSM)模型的小波域去噪方法  43-51
  4．3 图像噪声的估计  51-55
  4．4 新处理过程的仿真验证  55-61
第五章空间分辨率增强算法在微波辐射计过采样时的应用分析  61-73
  5．1 微波辐射计的空间采样间隔对图像空间分辨率的影响  61-63
  5．2 空间分辨率增强算法在过采样的星载微波辐射计数据处理中的应用  63-73
结论  73-74
参考文献  74-79
致谢  79

微波辐射计图像空间分辨率增强算法研究

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