1 武汉大学物理科学与技术学院, 湖北 武汉 430072
2 武汉东湖学院电子信息工程学院, 湖北 武汉 430212
为了结合高光谱分辨率和高空间分辨率卫星探测资料各自的优点,提高卫星探测资料的使用率,采用小波变换算法,将AIRS和MODIS数据进行融合。基于融合的数据,采用物理反演法,反演了卷云的光学厚度、粒子尺度,并将反演结果与AIRS、MODIS数据进行对照分析,分析结果表明融合产品反演结果比AIRS反演结果更加突出细节信息,且吻合MODIS标准产品。验证了小波变换算法融合高光谱和高空间分辨率资料的可行性。
小波变换 数据融合 物理反演法 光学厚度 粒子尺度 wavelet transform data fusion physical inversion method optical thickness particle size
1 武汉大学物理科学与技术学院, 湖北 武汉 430072
2 武汉东湖学院电子信息工程学院, 湖北 武汉 430212
为了研究混合气溶胶在红外波段的散射及传输特性，利用HITRAN数据库提供的气溶胶粒子复折射率数据，基于Mie理论，计算了幂指数分布(Junge)、伽马(Gamma)分布和对数正态分布(LND)三种粒子谱分布下几种典型混合气溶胶在红外波段的散射特性。基于上述散射特性，采用离散纵标法，计算了气溶胶因素在大气环境对红外辐射传输的影响。结果表明，不同的粒子谱的散射特性变化趋势大致相同，但数值大小有差异。大气环境中，大气廓线及卷云对红外辐射传输产生影响比气溶胶因素要大很多。
Mie理论 粒子谱分布 混合气溶胶 散射特性 传输特性 theory of Mie particle spectrum distribution mixed aerosols scattering characteristics transmission characteristics
1 武汉大学物理科学与技术学院, 湖北 武汉 430072
2 武汉东湖学院电子信息工程学院, 湖北 武汉 430212
为快速高效地进行云检测和云相态识别,提出了基于BP神经网络的云检测和云相态识别方法,并针对中分辨率成像光谱仪(MODIS)的相关数据建立了BP神经网络。利用该算法对MODIS图像进行了云检测和云相态识别,并把识别结果与MOD06数据进行了对比,对比结果表明,该算法对冰云、水云以及混合云的识别准确率分别达到了100%、100%以及99.94%。该算法快速、准确,消除了未确定态,具有很强的自主学习能力。
云检测 云相态 混合云 不确定态 神经网络 cloud detection cloud phase retrieval mixed cloud uncertain state neural network
武汉大学物理科学与技术学院,湖北武汉 430072
提出了一种基于剪切波变换的背景预测算法用于红外小目标的检测.对原始图像进行剪切波变换,获得原始图像的多尺度和方向的细节特征.然后,对低频子带进行中值滤波,去除残留目标.对高频子带,根据其均方误差来调整权重系数,抑制目标和噪声.将反变换后得到的背景预测图像和原始图像进行差分,采用一种基于双窗口的邻域差分方法进行分割,最终实现目标检测.与小波变换法和双边滤波法比较,基于剪切波变换的方法对小目标的检测有较好的效果.
小目标检测 红外图像 剪切波变换 背景预测 领域差分 small target detection infrared image shearlet transform background prediction neighborhood difference
将云看作由众多冰水同心球粒子所构成，建立冰水同心球模型。模拟冰水混合云，计算可见光(0.66 μm)和近红外波段(1.64 μm和2.14 μm)的反射函数和光学厚度，建立查找表。选取MODIS卫星数据中1通道、6通道和7通道数据，用最小方差拟合法反演光学厚度、有效粒子半径，和MOD06数据中的光厚度和有效粒子半径对比结果较一致，实验结果表明提出的冰水混合云的反演方法具有合理性。
冰水同心球 冰水混合云 光学厚度 有效粒子半径 反演 ice-water concentric spheres ice-water mixed clouds optical thickness effective particle radius inversion
提出了一种基于导航姿态角信息的寻北新方法, 推导了单位置和双位置寻北时的载体方位角计算公式, 并通过仿真验证了方法的有效性。方位角计算公式较为简洁, 不依赖于当地纬度和地球自转角速度。
**系统 寻北 姿态角 曲线拟合 仿真 weapon system north-seeking attitude angle curve-fitting simulation
武汉大学 物理科学与技术学院, 武汉 430072
提出了一种基于边缘特征调整滤波尺寸的中值滤波算法用于小目标的检测。以图像像素的四个方向的边缘分量确定阈值, 以此阈值判断像素是否为小目标区域, 在此基础上调整滤波尺寸, 采用中值滤波方法检测出小目标。结果表明, 该算法对于小目标检测有很好的效果。
小目标检测 红外图像 边缘特征 中值滤波 dim target detection infrared image edge component median filter
武汉大学物理科学与技术学院， 湖北 武汉 430072
采用离散纵标法(DISORT)耦合大气分子吸收散射，考虑地表的热辐射以及地表反射，模拟计算了卷云大气的反射率以及透过率。研究了在红外波段卷云的光学厚度、有效尺寸及不同大气模式等因素对于辐射特性的影响。结果表明，卷云大气反射率受地表热发射的影响很大，且随卷云光学厚度增大减小。大气模式对于卷云大气辐射传输特性影响显著，比较而言，卷云的粒子尺寸影响较小。
卷云大气 反射率 透过率 cirrus clouds atmosphere reflectance transmittance DISORT DISORT
武汉大学物理科学与技术学院, 湖北 武汉 430079
利用SBDART软件包计算了不同地球大气系统下2.5~5 μm波段范围内的大气透过率和地球大气背景红外辐射光谱。计算目标与地球大气背景之间的信噪比，并据此分析了地球大气系统对红外目标探测的影响。结果表明：当目标位于卷云之上时，在2.5~3 μm波段与4~4.5 μm波段信噪比较大，信噪比随着目标高度的升高而增大，易于探测；当目标处于卷云以下时，卷云对红外信号有较强的吸收作用，光学厚度对信噪比影响较大，粒子尺度对信噪比影响不大，卷云厚度越大，信噪比越小。
红外目标 地球大气系统 卷云 信噪比 SBDART软件包 Infrared target earths atmosphere system cirrus SNR SBDART
武汉大学物理科学与技术学院, 湖北 武汉 430072
基于Aden和 Kerker的同心散射理论, 将冰 -水混合云看成由众多冰水同心球粒子构成, 对冰 -水混合云的光辐射特性进行了研究。计算了冰 -水混合云的消光、散射、吸收效率因子以及单次散射反照率, 并讨论了冰水所占比例以及粒子尺寸分布对冰 -水混合云散射特性的影响。在此基础上, 采用离散纵标法对辐射传输进行了计算, 得到了冰 -水混合云在红外波段的反射函数和透射函数。
冰水混合云 冰水同心球 散射效率因子 红外辐射传输 ice-water mixed clouds ice-water concentric spheres scattering efficiency factors transmission of infrared radiation
