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    相干算法提取嫦娥数据月表地质特征

    金丹 朱培民 刘江平

    金丹, 朱培民, 刘江平, 2010. 相干算法提取嫦娥数据月表地质特征. 地球科学, 35(2): 277-282. doi: 10.3799/dqkx.2010.028
    引用本文: 金丹, 朱培民, 刘江平, 2010. 相干算法提取嫦娥数据月表地质特征. 地球科学, 35(2): 277-282. doi: 10.3799/dqkx.2010.028
    JIN Dan, ZHU Pei-min, LIU Jiang-ping, 2010. Extraction of Lunar Surface Geological Features with Chang'e-1 Data Using Coherent Algorithm. Earth Science, 35(2): 277-282. doi: 10.3799/dqkx.2010.028
    Citation: JIN Dan, ZHU Pei-min, LIU Jiang-ping, 2010. Extraction of Lunar Surface Geological Features with Chang'e-1 Data Using Coherent Algorithm. Earth Science, 35(2): 277-282. doi: 10.3799/dqkx.2010.028

    相干算法提取嫦娥数据月表地质特征

    doi: 10.3799/dqkx.2010.028
    基金项目: 

    中国地质大学(武汉)校内GF科研专项资助计划 No.CUGXGF0901

    详细信息
      作者简介:

      金丹(1981-), 女, 博士研究生, 主要从事地球物理与空间信息处理研究.E-mail: jindan201@163.com

    • 中图分类号: TP301.6

    Extraction of Lunar Surface Geological Features with Chang'e-1 Data Using Coherent Algorithm

    • 摘要: 经典的边缘提取算法可从月球影像数据中提取出月表的构造特征, 但难以提取出与月貌有关的特征信息.本文提出的相干法月球影像地质特征提取技术, 其基本思想是基于相干运算来考察图像上像素或像素组之间的相似性, 以获取月表的构造特征和月貌特征.该方法已经应用在嫦娥一号月球探测器获取的部分影像数据上, 相比于几种常规的边缘提取方法, 本方法优势明显, 不仅能有效地提取环形构造和线性构造等地质特征, 还可以很好地提取月貌特征, 对具有一定规模的小直径撞击坑的识别也有不错的效果.该方法可以用于计算机自动识别或辅助手工解译月表构造, 划分月貌单元等研究.

       

    • 图  1  XY像素矩阵的相干运算示意图(符号⊙表示相干计算)

      Fig.  1.  Illustration of coherent calculation between X and Y pixel matrices

      图  2  相干算法流程图

      Fig.  2.  Flowchart of coherent algorithm

      图  3  月球影像不同相干参数处理结果示例

      a.原始灰度图(嫦娥拍摄的影像数据,经度71.112 3°~77.821 8°E,纬度74.126 9°~74.126 3°S,分辨率120 m);b.M=2,P=0,Q=1处理结果;c.M=3,P=0,Q=1处理结果;d.M=3,P=1,Q=1处理结果;e.M=3,P=0,Q=3处理结果;f.M=10,P=0,Q=1处理结果

      Fig.  3.  Illustration of different coherent parameters with the lunar image data

      图  4  月球影像不同边缘提取算法处理结果

      a.原始灰度图(嫦娥拍摄的影像数据,经度71.112 3°~77.821 8°E,纬度74.134 4°~74.133 8°S,分辨率120 m);b.用Gauss-Laplace法处理的结果;c.用Robert法处理的结果;d.用相干算法处理的结果

      Fig.  4.  Illustration of different edge-extracted algorithms with the lunar image data

      图  5  (a) 由图 4d手绘的构造纲要图;(b)由图 4d根据纹理由计算机划分的月貌分区图

      Fig.  5.  (a) Structure outline from Fig. 4d; (b) landform zones categorized by texture from Fig. 4d

      表  1  用于相干试验的参数

      Table  1.   Parameters for coherent algorithm test

      图幅编号 参数 矩阵
      M P Q
      b 2 0 1 2×2
      c 3 0 1 3×3
      d 3 1 1 3×3
      e 3 0 3 3×3
      f 10 0 1 10×10
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      表  2  相干算法的参数影响

      Table  2.   Effect of coherent algorithm under various parameters

      参数 M P Q
      取值范围 1~width - M~+ M - M~+ M
      变换趋势 绝对值从大到小 绝对值从大到小
      对图像的影响 结构突出 边缘清晰 纵向分辨率逐渐提高 横向分辨率逐渐提高
      对地质特征的影响 可提取大构造特征 可提取小构造特征 纹理特征逐渐清晰 纹理特征逐渐清晰
      注:width为原始图像宽度.
      下载: 导出CSV
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    出版历程
    • 收稿日期:  2009-07-16
    • 刊出日期:  2010-03-01

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