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《小型無人機(jī)航空遙感系統(tǒng)及其影像處理研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、小型無人機(jī)航空遙感系統(tǒng)及其影像處理研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文(學(xué)術(shù)學(xué)位)學(xué)生姓名：曲煥鵬指導(dǎo)教師：黃鴻副教授專業(yè)：儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)光電工程學(xué)院二O一五年五月ResearchonAerialRemoteSensingSystembasedSmallUAVandItsImageProcessingAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByQuHuanpengSupervisedb
2、yAssociateProf.HuangHongSpecialty:InstrumentScienceandTechnologyCollegeofOptoelectronicEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2015重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要目前，我國正處于社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期，對農(nóng)業(yè)、資源、環(huán)境、減災(zāi)、測繪和大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的監(jiān)測精度要求大幅提高，因此，利用高光譜分辨率的遙感影像研究完成對地表的監(jiān)測將起到至關(guān)重要的作用。自20世紀(jì)80年以來，高光譜遙感技術(shù)一直是地球觀測技術(shù)的熱門領(lǐng)域，它是
3、一門基于光譜學(xué)原理通過結(jié)合大量電磁波窄波段獲取感興趣物體信息的科學(xué)。然而，傳統(tǒng)的高光譜遙感影像多采用衛(wèi)星進(jìn)行拍攝，所獲取影像存在信息時(shí)效性較弱，周期比較長，光譜分辨率低以及容易受到天氣條件影響等問題。近年來，隨著自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及傳感器技術(shù)的快速發(fā)展，無人機(jī)航空技術(shù)得到飛速發(fā)展，其所承擔(dān)的任務(wù)已從試驗(yàn)靶機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榭罩袀刹椋瑧?yīng)用范圍也逐步由軍事領(lǐng)域擴(kuò)展至民用領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的航空航天遙感技術(shù)相比，無人機(jī)高光譜遙感具有研制成本低、研制周期短、運(yùn)行成本低等優(yōu)勢。由此可見，無人機(jī)航空技術(shù)的成熟為獲取高光譜分辨率和高時(shí)效的遙感影像提供了有力支持，采用無人機(jī)獲取高光譜遙感
4、影像為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)必將成為未來高光譜遙感獲取技術(shù)的發(fā)展趨勢。在無人機(jī)高光譜遙感系統(tǒng)中，主要包含無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及在后續(xù)的高光譜遙感影像處理中特征提取等問題，而無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的核心技術(shù)是導(dǎo)航系統(tǒng)。因此，本文從導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)和高光譜遙感影像特征提取算法兩方面開展研究工作：①提出一種無人機(jī)的非線性導(dǎo)航尋跡控制方法，其特征在于，通過GPS模塊實(shí)時(shí)地獲取當(dāng)前無人機(jī)的地理位置和飛行方向，并以固定的導(dǎo)航控制周期執(zhí)行導(dǎo)航尋跡控制；每當(dāng)導(dǎo)航控制周期到達(dá)時(shí)，執(zhí)行導(dǎo)航尋跡控制。針對不同的情況，通過設(shè)定的航線和當(dāng)前無人機(jī)的地理位置算出導(dǎo)航角，當(dāng)無人機(jī)遠(yuǎn)離設(shè)定的航線時(shí)，飛行
5、與航線任務(wù)夾角比較大，導(dǎo)致對應(yīng)的向心加速度或橫向加速度的值比較大，于是就會產(chǎn)生一個(gè)較大的導(dǎo)航角，使無人機(jī)快速逼近航線。反之，無人機(jī)將以較小的導(dǎo)航角去逼近航線。利用該非線性導(dǎo)航尋跡控制方法，使得無人機(jī)即使在執(zhí)行復(fù)雜的飛行任務(wù)時(shí)，也能根據(jù)具體的飛行狀態(tài)改變導(dǎo)航角?的計(jì)算方法，使得得到的導(dǎo)航角?更準(zhǔn)確。導(dǎo)航算法參數(shù)和可以根據(jù)無人機(jī)的飛行速度動(dòng)態(tài)地進(jìn)行調(diào)整。通過自主設(shè)計(jì)的無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)平臺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：本文提出的非線性導(dǎo)航尋跡算法能夠滿足工程實(shí)際的需要。②在高光譜遙感影像的后續(xù)處理中，為了有效利用已標(biāo)記與未標(biāo)記樣本提高高光譜遙感影像分類精度，提出一種新的半監(jiān)督流
6、形學(xué)習(xí)方法——半監(jiān)督稀疏鑒I重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要?jiǎng)e嵌入算法(SSDE)。該算法結(jié)合了近鄰流形結(jié)構(gòu)及稀疏性的優(yōu)點(diǎn)，不僅保留樣本間的稀疏重構(gòu)關(guān)系，而且通過引入少量有標(biāo)記的訓(xùn)練樣本以及大量無標(biāo)記訓(xùn)練樣本來獲得數(shù)據(jù)的內(nèi)在流形結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)鑒別特征提取，提高分類精度。在WashingtonDCMall和IndianPine數(shù)據(jù)集上的分類識別實(shí)驗(yàn)表明，該算法能夠較為有效地發(fā)現(xiàn)高維空間中數(shù)據(jù)的內(nèi)蘊(yùn)結(jié)構(gòu)，SSDE算法比其他算法的分類性能有明顯的提升，在隨機(jī)選取8個(gè)有類別標(biāo)簽的訓(xùn)練樣本情況下，SSDE算法在IndianPine和WashingtonDCMall數(shù)據(jù)集上分類精度分
7、別達(dá)到了77.36%和97.85%。本文針對小型無人機(jī)高光譜遙感的導(dǎo)航系統(tǒng)以及后續(xù)的影像處理進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的有效性。最后，針對小型無人機(jī)航空遙感系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化，提出可行性建議。關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)、無人機(jī)系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、高光譜影像處理、特征提取II重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文英文摘要ABSTRACTRecently,withtherapiddevelopmentofsocialeconomy,themonitoringaccuracyrequirementsneedtoimproveintermsofagriculture,resources,environ
8、ment,
