超分辨率遙感圖像在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用研究

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簡樸介紹遙感技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用，探討了遙感圖像現(xiàn)有的缺乏之處，介紹了超辨識技術(shù)根本概念及在遙感圖像中的應(yīng)用，議論了遙感圖像超辨識率技術(shù)在水土保持監(jiān)測工作中的應(yīng)用與展望.

遙感技術(shù)；超辨識率；水土保持監(jiān)測

0引言

我國由于特殊的自然地理和社會經(jīng)濟(jì)條件已經(jīng)成為世界上水土流失最為嚴(yán)重的國家之一，水土流失嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；水土流失會造成大量泥沙下泄，淤積嚴(yán)重影響水資源開發(fā)利用，加劇洪澇苦難，影響交通運輸，面對水土流失的可怕影響，生態(tài)環(huán)境養(yǎng)護(hù)已經(jīng)刻不容緩.水土保持監(jiān)測[1]工作就顯得特別的迫切和重要.

也正是由于如此，對水土保持監(jiān)測工作時的時效性有很高的要求，由于監(jiān)測工作繁瑣環(huán)境多樣，調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)嚴(yán)重滯后于水土流失的變化等理由，讓水土保持監(jiān)測工作很難實時得到切實的資料，給水土保持工作增加了很大難度.只有在第一時間得到最切實穩(wěn)當(dāng)?shù)馁Y料，水土保持工作才能真正意義的養(yǎng)護(hù)生態(tài)環(huán)境.

[BT4]1遙感技術(shù)及現(xiàn)有缺乏

目前，遙感技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、國防、交通等各個領(lǐng)域，由于遙感技術(shù)技術(shù)具有獲取信息的速度快周期短，信息量大，條件限制少等特點，遙感技術(shù)也廣泛應(yīng)用與水土保持監(jiān)測工作[2-3]中.

遙感技術(shù)現(xiàn)有的缺乏：在遙感圖像獲取過程中有好多因素會導(dǎo)致圖像的質(zhì)量下降或退化，如傳感器的外形和尺度，光學(xué)系統(tǒng)的像差、大氣擾動、離焦、運動等.另外在成像、傳輸、存儲過程中，也會引入噪聲，這些都會造成圖像的模糊和變形，直接影響圖像的辨識率.

由于大量領(lǐng)域的實際需要，人們對圖像的質(zhì)量要求越來越高，超辨識率技術(shù)應(yīng)運而生.

2超辨識率的根本概念、進(jìn)展背景及應(yīng)用領(lǐng)域

2.1超辨識率的根本概念

圖像超辨識率是指從一幅低質(zhì)量、低辨識率圖像或圖像序列中恢復(fù)得到高辨識率圖像.隨著多媒體通信和信息處理技術(shù)的飛速進(jìn)展，人們也對圖像質(zhì)量不斷提出更高的要求，高辨識率圖像在一些計算機(jī)視覺算法性能中能起到抉擇性的作用.但由于成像系統(tǒng)受本身的物理條件限制或者本金過高等理由獲得人們合意的高辨識率圖像是難以實現(xiàn)的.求助于超辨識率算法就成為一個自然的選擇.超辨識率技術(shù)彌補了硬件方面的缺乏，從軟件角度啟程，提高了圖像的辨識率，鞏固圖像的可用性.即便可以獲得更好的物理設(shè)備或儀器，超辨識率算法也會成為便當(dāng)廉價的最正確替代選擇.

2.2超辨識率技術(shù)的進(jìn)展背景

超辨識率概念最早由光學(xué)領(lǐng)域提出，在該領(lǐng)域中，將試圖復(fù)原在衍射極限以外的數(shù)據(jù)的過程稱為超辨識率.在1955年的雷達(dá)文獻(xiàn)中，ToraldodiFrancia首次使用“超辨識率”.

Tsai和Huang[4]1984年，首次提出由多幀低辨識率退化圖像舉行空間辨識率鞏固的概念

HarrisJL[5]和GoodmanJW[6]分別于1964年和1965年提出一種稱為Harris-Goodman頻譜外推的方法中最早提出復(fù)原這一概念，他們采用的是頻域方法，是由場景經(jīng)過平移的一組低辨識率圖像來重建一幅高辨識率圖像.隨后，大量人參與研究當(dāng)中，對頻域方法舉行提升，以擴(kuò)大其算法的適用范圍，因其方法的自身局限，實際應(yīng)用中效果并不夢想.后有人提出空域超辨識率的重建方法，如：非平勻間隔樣本內(nèi)插、概率論方法、凸集投影方法和最大后驗概率估計方法等.空域方法與頻域方法相比，有更多的生動性和更廣的適用范圍，所以目前研究較多的是空域方法.

2.3超辨識率技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

由于超辨識率技術(shù)在確定條件范圍內(nèi)，不受成像系