近地面高光谱影像的阴影检测与背景分割方法研究开题报告

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1. 研究目的与意义

遥感影像阴影去除一直是遥感影像处理的难题之一。

目前，国内外普遍采用图像处理与几何光学模型等方法去除阴影，这些方法虽然对黑白影像、rgb合成影像，尤其是航空摄影影像有一定效果，如比值法、直方图变换、同态系统滤波等，但是没有一种公认的普适性、公认的的有效方法去除阴影，而且对于当前得到广泛应用的多光谱、高光谱影像显得无能为力。

对于多光谱、高光谱影像，太阳光能够形成阴影的谱段可见光至近红外，已达上百个波段，光谱分辨率达几个纳米，在这个谱段内的不同波段，阴影随波长不同而变化，这是传统去除阴影的方法所未能考虑到的问题，也是随着遥感实用化过程中不能不考虑的问题。

2. 国内外研究现状分析

在国内，李艳等提出了利用摄影测量学由数字表面模型(dsm)计算因太阳的作用形成的建筑物阴影的空间坐标，利用加速的光线跟踪算法通过dsm以及相机模型来计算建筑物的可见阴影，并将之投射到影像平面上，然后通过影像分析进行精确分割并标记出阴影区域。

在国外，horn最早研究了从一幅单目图像获得景物三维信息这个问题后sfs成为计算机视觉领域热门研究方向，可根据自然景物表面均具有分形特性这一特点于sfs算法，我们可以实现景物的三维重建。

其他的像是mandelbrot描述的断裂法，英国哥伦比亚大学地理系的j.m.陈博士开发了将表面划分为太阳照射区和阴影区的程序。

3. 研究的基本内容与计划

1．研究内容以南京城为研究对象，根据遥感图像进行分析处理，植被冠层高光谱数据的获取与预处理，运用ENVI与ARCGIS软件进行数据处理与分析形成专题分析图，通过对背景分割方法与近地面高光谱影像数据进行阴影检测方法的探索，以期提高目标物高光谱特征的精确性。

2．研究计划⑴1-2月份收集文献，了解国内外研究现状；⑵3-4月份获取近地面植被冠层高光谱影像数据，并进行预处理，选择适宜的阴影及背景去除方法（如密度分割，张量分析等）进行阴影去除⑶-5月份进行结果分析，并对阴影检测方法进行对比验证⑷5月中下旬撰写论文，准备答辩。

4. 研究创新点

本文将研究近地面遥感影像的阴影规律，研究遥感图像中出现阴影的规律并对其进行监视与检测，并尝试通过研究背景分割方法处理近地面遥感影像，试图找到更新的去除图像中阴影的方法，以此弥补传统阴影去除方法的不足。