Разностные представления в обнаружении изменений внешнего облика наземных объектов разновременной космической съемки оптического диапазона.

Титульный лист СОДЕРЖАНИЕ Предисловие Введение Глава 1 Разностные изображения в обнаружении изменений наземных объектов космической съемки 1.1 Наземные объекты разновременной оптической съемки, их представления и состояния 1.2 Физические закономерности отображения объекта космической съемки 1.3 Климатические влияния на внешний облик наземных объектов и периодичность их разновременной космической съемки 1.3.1 Влажность поверхности наземных объектов, как источник изменений их внешнего облика 1.3.2 Развитие растений, как источник изменений внешнего облика наземных объектов 1.3.3 Листопад, как источник изменений внешнего облика наземных объектов 1.3.4 Облачность, как препятствие разновременной космической съемке 1.4 Разностное изображение как характеристика изменений объекта и существующие способы его представления 1.5 Отличительные особенности способов преобразования разностного изображения 1.5.1 Особенности первого варианта преобразования разностных изображений 1.5.2 Особенности второго варианта преобразования разностных изображений 1.5.3 Особенности третьего варианта преобразования разностных изображений 1.5.4 Особенности четвертого варианта преобразования разностных изображений 1.5.5 Сравнительная характеристика преобразований разностных изображений 1.5.6 Пара разностных взаимодополняющих изображений - способ представления информации об изменения яркостей 1.5.7 Разностное изображение главных составляющих совместного распределения яркостей изображений разновременной съемки Глава 2 Гистограммы как способ представления информации о состоянии объектов космической съемки 2.1 Гистограмма и особенности распределения яркостей компонент объекта космической съемки 2.1.1 Представления об участии яркостного шума в формировании гистограмм изображений космической съемки 2.1.2 Расширение представлений о формировании гистограмм изображений при индивидуализации отражающих свойств компонент 2.1.3 Экспериментальная оценка особенностей распределений яркостей компонент объектов космической съемки 2.1.4 Принципы построения моделей гистограмм изображений наземных объектов космической съемки 2.1.5 Параметрическая идентификация моделей гистограмм 2.1.6 Демонстрация информационных возможностей гистограмм при моделировании изменений состояния внешнего облика наземных объектов 2.2 Гистограммные признаки и решающие правила обнаружения изменений 2.3. Возможности программного определения ранговых описаний состояний объектов Глава 3 Гистограммы разностных изображений в обнаружении изменений объектов космической съемки 3.1 Глобальный порог применительно к обнаружению единичных изменений 3.2 Многоуровневое обнаружение множественных изменений 3.3 Сегментация и оценка характеристик изменений 3.4 Ограничения в применении пороговой сегментации 3.5 Возможности использования пороговой сегментации главных составляющих разностных изображений Глава 4 Разностные гистограммы в обнаружении изменений объектов разновременной космической съемки 4.1 Разность ранговых признаков и разностная гистограмма 4.2 Демонстрация информационных возможностей разностных гистограмм в обнаружении изменений объектов космической съемки 4.3 Переход от гистограммно-разностного обнаружения компонент изменений к их пространственной селективно-яркостной сегментации 4.4 Влияние геометрических искажений изображений разновременной съемки на реализацию селективно-яркостной сегментации изменений 4.5 Влияние помех регистрации изображений разновременной съемки на реализацию селективно-яркостной сегментации изменений 4.6 Предпосылки автоматического определения яркостных интервалов изменений 4.7 Закономерности образования разностных гистограмм как инструмента в сегментации изменений внешнего облика объектов 4.7.1 Аналитическое представление разностной гистограммы и взаимные влияния компонент в отображении изменений 4.7.1.1 Неразрешаемость плотностей распределения вероятности яркостей компоненты изменений и компоненты, порождающей эти изменения 4.7.1.2 Неразрешаемость плотностей распределения вероятности яркостей компоненты изменений и сторонней порождающей компоненты 4.7.1.3 Неразрешаемость плотностей распределения вероятности яркостей родственных компонент изменений 4.7.1.4 Неразрешаемость плотностей распределения вероятности яркостей компонент изменений, порожденных разными компонентами объекта 4.8 Оценка интервалов изменений в условиях ограничений в формировании разностной гистограммы 4.8.1 Определение интервала яркостей изменения в условиях маскирования компоненты изменений сторонней порождающей компонентой 4.8.2 Интервал изменений в условиях одновременного маскирования и ограничений, вызываемых сторонней и своей порождающей компонентами 4.8.3 Интервал яркостей изменения при неполной разрешаемоеTM интересующей компоненты изменений с родственной или сторонней компонентой изменений 4.8.4 Применение зондирования в процессе реализации принципов селективно-яркостной сегментации 4.9 Пространственно-спектральная декомпозиция изменений объектов космической съемки 4.9.1 Декомпозиция односпектральных компонент изменений объекта в процессе образования многоспектральных составляющих 4.9.2 Удаление пустых множеств многоспектральной декомпозиции 4.9.3 Характеристики многоспектральных сегментов изменений объекта 4.10 Сравнительная характеристика разностных представлений в сегментации изменений объектов космической съемки Глава 5 Разностные гистограммы в сведении яркостей изображений разновременной космической съемки 5.1 Влияние яркостного позиционирования гистограмм изображений разновременной съемки на характеристики разностной гистограммы 5.2 Показатель эффективности сведения яркостей изображений разновременной космической съемки 5.3 Автоматическое (программно реализуемое) сведение яркостей изображений объектов разновременной космической съемки Глава 6 Геометрическая коррекция и условия яркостных преобразований изображений наземных объектов разновременной космической съемки 6.1 Этапы геометрической коррекции, их влияние на изображения разновременной космической съемки и пути его оценки 6.2 Системы координат привязки объектов изображений космической съемки 6.3 Характеристика ошибок топопривязки изображений разновременной космической съемки 6.4 Аналитическое представление ошибки топографической привязки сопоставляемых фрагментов области пересечения изображений разновременной съемки 6.5 Начальные условия влияния ортотрансформирования на яркостные отличия изображений разновременной съемки 6.6 Упрощенный подход к оценке начальных условий влияния пространственного преобразования на яркостные отличия изображений разновременной съемки Глава 7 Принципы реализации полиномиальной геометрической коррекции 7.1 Принципы установления связи между участком поверхности Земли и его изображением в полиномиальной геометрической коррекции 7.1.1 Реперные точки как средство согласования геометрии изображения космической съемки с геометрией участка земной поверхности 7.1.2 Простейший способ растровой привязки реперных точек на изображениях разновременной съемки 7.1.2.1 Критерий минимума суммы квадратов ошибок совпадения яркостей 7.1.2.2 Критерий максимума коэффициента взаимной корреляции яркостей 7.1.2.3 Критерий максимума коэффициента взаимной корреляции энергетических моментов 7.1.3 Топографическое позиционирование реперных точек по картам местности 7.1.4 Топографическое позиционирование реперных точек на местности района космической съемки 7.1.5 Особенности использования карт и спутниковых навигационных систем в позиционировании реперных точек 7.2 Математические основы преобразования координат в полиномиальной геометрической коррекции изображений 7.2.1 Полиномиальная аппроксимация связей между системами координат 7.2.2 Характеристика полиномиальной аппроксимации связей между системами координат в геометрической коррекции изображения 7.2.3 Выбор порядка полинома в преобразовании координат изображения 7.2.4 Обратные преобразования координат, применяемые в полиномиальной коррекции 7.2.5 Масштабирование в процессе выполнения прямого и обратного полиномиальных преобразований 7.2.6 Представление геометрически преобразованного изображения и определение его параметров 7.2.6.1 Недостатки преобразованного изображения и способы их устранения 7.2.6.2 Координаты и разметка области итогового геометрически преобразованного изображения 7.3 Принципы определения пространственного распределения яркостей геометрически преобразованного изображения 7.3.1 Информационное окружение пикселя-кандидата в решении задачи приобретения яркости 7.3.2 Способы восстановления пространственных распределений яркости геометрически преобразованных изображений 7.3.2.1 Билинейная интерполяция яркостей информационного поля 7.3.2.2 Бикубическая интерполяция яркостей информационного поля 7.3.2.3 Алгоритмические решения в реализации билинейной и бикубической интерполяции яркостей 7.4 Полиномиальная коррекция в геометрическом сведении изображений разновременной космической съемки Глава 8 Влияние пространственных преобразований геометрической коррекции на разностные решения 8.1 Ошибки пространственного преобразования изображений космической съемки 8.1.1 Корректировка представлений по оценке точности топографической привязки пространственно преобразованных изображений 8.1.2 Оценка точности топографической привязки пространственно преобразованных изображений 8.1.2.1 Расчет ошибок топопривязки в условиях конкретного примера 8.1.2.2 Независимость потенциальных оценок от размеров изображений и разрешающей способности съемки 8.1.2.3 Независимость оценки точностей топопривязки изображений от ограничений диапазона ошибок позиционирования реперных точек 8.1.2.4 Граничные значения числа реперных точек в оценке ошибок привязки изображений космической съемки 8.1.2.5 Потенциальная точность и реальные ошибки топопривязки изображений космической съемки 8.1.2.6 Оценка влияния ошибок растровой привязки реперных точек на потенциальные точности полиномиальной коррекции 8.1.2.7 Точность топографической привязки изображения и степень равномерности расстановки реперных точек 8.1.2.8 Ошибки полиномиальной коррекции в формировании начальных условий яркостных преобразований фрагментов изображений разновременной космической съемки 8.2 Ошибки яркостного преобразования изображений разновременной космической съемки 8.2.1 Имитационная модель в исследовании яркостных искажений, вносимых геометрической коррекцией 8.2.2 Принципы организации обработки результатов моделирования 8.2.3 Моделирование и формирование представлений о влиянии геометрической коррекции на яркостные отличия изображений разновременной съемки 8.2.3.1 Характеристика ложных яркостных отличий фрагментов изображений разновременной съемки при билинейной интерполяции яркостей 8.2.3.2 Пространственно-яркостные взаимосвязи в процессе порождения фона ложных изменений 8.2.3.3 Геометрическая коррекция с бикубической интерполяцией применительно к ложным яркостным отличиям разновременных изображений 8.3 Комплекс мер по геометрическому сведению изображений разновременной космической съемки Заключение Литература Приложение 1 Результативность применения методов обнаружения глобального порога Приложение 2 Основные алгоритмы подготовки изображений, обнаружения и анализа изменений наземных объектов космической съемки