Тема: Разработка модуля устранения шумов в задачах постсегментации спутниковых изображений

В настоящее время орбита Земли окружена спутниками дистанционного зондирования Земли различного назначения. Они оборудованы особыми сенсорными системами, которые способны улавливать отраженный от поверхности Земли свет и другие виды излучений. Данные сенсоры не работают безостановочно, включаясь периодически. Каждый сенсор настроен на определенную длину волны и фиксирует лишь эти излучения. После чего данные, полученные с сенсоров, объединяются, происходит оцифровка и отправка на станции, предназначенные для приема.
Новейшие спутники дистанционного зондирования Земли являются сложными техническими устройствами, от которых требуется регулярно, четко и не отступая от алгоритмов выполнять команды по съемке объектов и районов земной поверхности. Главной частью подобных спутников является приемная аппаратура, которая отвечает за наведение, фокусирование, съемку и передачу на Землю изображений в различных спектральных диапазонах.
Спутниковые изображения на данный момент применяются в самых разных отраслях деятельности человека. Таких как сельское хозяйство, геологические и гидрологические исследования, лесоводство, охрана природы, планирование территорий, образование, разведка и военное дело. Изображения могут быть как в видимой части спектра, так и в ультрафиолетовой, инфракрасной и других частях диапазона. Также существуют различные карты рельефа, которые были получены с помощью радарной съемки [1].
В сельскохозяйственной отрасли с использованием спутниковых изображений решается целый ряд тематических задач: оценка состояния и использования полей севооборотов, параметров плодородия почв и их деградации, состояния растительного покрова на пашне, залежах, сенокосных и пастбищных угодьях, прогнозирование урожайности и др.
Объектом агромониторинга являются земли сельскохозяйственного назначения, для которых заданы требования к форме и пространственной структуре. Изменения, наблюдаемые на спутниковых изображениях данных объектов, связаны с естественным ходом вегетации, погодными условиями и проводимыми агротехническими мероприятиями.
Спутниковые изображения в исходном состоянии использовать неэффективно, так как присутствует большое количество лишних данных, таких как незначительные участки, которые можно опустить при анализе. Именно поэтому используется предварительная обработка изображений. В нее входит фильтрация, в частности медианный фильтр и фильтр Гаусса. Они позволяют объединить близлежащие области в одну и подавить маленькие области, которые находятся вдали от больших.
Цель работы: разработка программного модуля, реализующего фильтр Гаусса и медианный фильтр для применения их к спутниковым изображениям.
Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:
- обзор методов и алгоритмов фильтрации изображений;
- разработка программного модуля, реализующего алгоритм фильтра Гаусса;
- разработка программного модуля, реализующего алгоритм медианного фильтра.
Купить

Использование спутниковых изображений, их сегментация, классификация снимков, использование данных дистанционного зондирования Земли в целом находят большое применение в современных информационных системах. В бакалаврской работе рассматривалась фильтрации спутниковых изображений для их дальнейшей сегментации.
Для проектирования функциональной модели модуля фильтрации спутниковых изображений была построена диаграмма вариантов использования. Для детализации алгоритмической и логической реализации выполняемых системой операций были реализованы диаграммы деятельности.
В результате бакалаврской работы выполнены все поставленные задачи:
1) Произведен обзор методов и алгоритмов фильтрации изображений. Рассмотрены виды фильтров, их достоинства и недостатки, а также определен способ оценки качества их работы
2) Разработан программный модуль реализующий алгоритм фильтра Гаусса. Данный модуль принимает на вход исходное изображение и числовое значение, определяющее силу фильтра, и на выход выдает отфильтрованное изображение
3) Разработан программный модуль реализующий алгоритм медианного фильтра. Данный модуль принимает на вход исходное изображение и выдает отфильтрованное изображение.
Купить