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Please use this identifier to cite or link to this item: http://ntour.ntou.edu.tw:8080/ir/handle/987654321/41064

Title: 適應性GSC濾波法於高頻譜影像目標物偵測之研究
A Study of Adaptive Filtering Based on Generalized Sidelobe Canceller for Target Detection of Hyperspectral Images
Authors: 張麗娜
Contributors: 國立臺灣海洋大學:通訊與導航工程學系
Keywords: 高頻譜影像;目標偵測;多限制條件;generalized sidelobe canceller(GSC);適應性濾波器;頻帶分群;頻帶選取;部分濾波器
Date: 2015-07
Issue Date: 2017-02-08T03:39:47Z
Publisher: 科技部
Abstract: 摘要:隨著衛星成像技術的快速進步,衛星影像由原本的多頻譜資料逐漸轉為高頻譜資 料。高頻譜影像有更多光譜波段數目和較高的空間解析度,相對的比多頻譜影像提供更 精確和豐富的資訊與辨識能力。然而高光譜數目和高解析度意味著高資料量,也增加了 高頻譜影像於目標偵測的計算複雜度。此外目標偵測受大氣干擾和雜訊等因素影響而造 成效能衰減,也是目前極待解決的問題。因此發展具有高精確且高效率的目標物偵測 法,以提供高頻譜影像相關應用研究有用的資訊,是非常重要的研究課題。本計畫擬提 出以 generalized sidelobe canceller (GSC)架構為基礎之適應性濾波法來提升高頻譜影像 目標偵測的效能。首先,擬提出一具有多限制條件的強健性濾波器,以減緩因目標物頻 譜特徵估測誤差或因大氣干擾等因素造成目標偵測之效能衰減。此多限制條件的濾波器 可提升目標物偵測與非目標物的抑制能力,並使得干擾的影響達到最小。接著,我們擬 以 GSC濾波器架構為基礎,提出一適應性濾波法,此法可將多限制條件最佳化的問題 轉換為無限制條件最佳濾波器設計的問題,並可於時變環境下提升目標偵測的精確度。 最後,研究簡化適應性濾波器的設計,以提升適應性濾波法於目標偵測的實用性。本研 究將於兩年內完成,第一年提出以適應性 GSC濾波法進行高頻譜影像目標偵測之研究; 第二年針對第一年所提目標物偵測法進行優化研究。本計畫研究重點包含下列各項: 第一年:適應性 GSC濾波法於高頻譜影像目標物偵測之研究 (1) 目標物特徵萃取研究:擬先估測目標物特徵數目,再透過轉換法或端元搜尋萃取目 標物特徵。 (2) 多限制條件下目標偵測之研究:研究選取多個限制條件進行目標偵測,藉此改善單 一限制條件下偵測效能對估測誤差和大氣干擾的敏感性,提高目標偵測的強健性。 (3) 最佳濾波器設計之研究:在多限制條件下設計最佳濾波器,實現多限制條件下目標 偵測。 (4) 適應性 GSC濾波法之研究:  GSC 濾波器之研究:利用 GSC 濾波器將有限制條件最小化的問題轉為無限制 條件最小化問題,簡化研究(3)中多限制條件下最佳濾波器的設計。  結合子空間投影法之 GSC濾波器研究:利用子空間投影法減緩雜訊對 GSC濾 波器的干擾。  適應性 GSC濾波器法之研究:以適應性演算法即時調整 GSC濾波器權重,以 提升時變環境下 GSC濾波器於目標偵測的效能。 (5) 電腦模擬及效能評估:以電腦模擬驗證適應性濾波法於高頻譜影像目標物偵測法的 效能,評估此法的計算複雜度並提出後續改善方向。 第二年:適應性濾波法於高頻譜影像目標物偵測之優化研究 (1) 頻帶分群和頻帶選取之研究:利用高頻譜影像頻帶資料相關性進行頻帶分群或頻帶 選取,選擇適當的頻譜資料進行目標物偵測,以減少資料維度降低目標偵測計算複 雜度。 (2) 結合頻帶分群之適應性濾波器研究:針對每一頻帶群組分別設計部分濾波器,再結 合各頻帶群的部分濾波器輸出進行多限制條件下之目標偵測,減少濾波器權重之計 算量。 (3) 結合頻帶選取之適應性濾波器研究:擬從(2)中各頻帶群組挑選該影像中有利於物質 分類或目標偵測的代表頻帶,再依所挑選的頻帶資料設計濾波器,進一步簡化濾波 器設計的複雜度。 (4) 電腦模擬與效能評估:以電腦模擬驗證結合頻帶分群和頻帶選取之適應性濾波器的 效能,並評估此法於目標偵測的實用性。
Relation: MOST103-2221-E019-024
URI: http://ntour.ntou.edu.tw:8080/ir/handle/987654321/41064
Appears in Collections:[通訊與導航工程學系] 研究計畫

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