海量灰度图像八连通域并行标记算法的研究与应用-计算机应用技术专业论文.docxVIP

Design and Application of The Parallel Labeling Algorithm of 8-Adjacent Connecting Area for Massive Gray Scale Images A Dissertation Submitted to the Graduate School of Henan University in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science By Fan Jiaming Supervisor: Prof. Zheng Fengbin May, 2015 关于学位论文独创声明和学术诚信承诺 本人向河南大学提出硕 士学位申请。本人郑重声明 :所呈文的学位论文是本人在导 师的指导下独立完成的，对所研究的课题有新的见解。据我所知，徐文中特别加以说明、 标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括其 他人为获得任何教育、科研机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对 本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 在此本人郑重承诺:所呈交的学位论文不存在舞弊作伪行为，文责自负。 学位申请人(学位论文作者〉签名: 去二 是 201 扩年 ζ 月 w 日 关于学位论文著作权使用授权书 本人经河南大学审核批准授予硕士学位。作为学位论文的作者，本人完全了解并同 意河南大学有关保留、使用学位论文的妥求 ，即河南大学有权向国家图书馆、科研信息 机构、数据收集机构和本校图书馆等提供学位论文(纸质文本和电子文本)以供公众检 索、查阅。本人授权河南大学出于宣扬、展览学校学术发展和进行学术交流等目的，可 以采取影印、缩印、扫描和拷贝等复制手段保存、汇编学位论文(纸质文本和电子文本)。 (涉及必威体育官网网址内容的学位论文在解密后适用本授权书) 学位获得者(学位论文作者)签名: 去二忌原z 201 - 年 5 月 7:J 日 学位论文指导教师签名 :二去拦主义妙气 201;- 年 5 月 t 日 \ I I PAGE PAGE IV 摘 要 针对遥感影像数据，如生物物理参数产品、大型工程评价区生物环境变化监测产 品、国家级自然保护区植物优势群落监测、国家级自然保护区生境破碎状况预警产 品、土壤遥感应用产品、区域生态环境灾害遥感应用等进行生产、加工、处理时，第 一步要对遥感影像数据进行分割目标，并通过目标识别来提取所需要的信息，第二步 是将分割目标结果进行分析，并进行目标识别处理等，这个过程称之为连通域标记。 那么，为实现遥感影像数据进行连通域并行快速标记时怎么样才能让连通的区域之间 的边界呈现出光滑、自然的效果成为了一个疑问。因此，为了实现将海量遥感影像数 据的连通区域边界呈现出自然、光滑的效果，将原有的四向连通优化为八向连通。但 是，在处理一些数据量和计算量很大的海量遥感影像数据（即灰度图像）时，目前现有 算法将不能满足该需求。为了解决该问题，研究一种针对海量遥感影像数据快速、有 效地并行标记算法成为重点。 为了解决以上问题，本文研究通过并行标记算法使其在海量遥感影像数据基础上 使用，并考虑怎么样将该算法在“高分辨率对地观测系统”的实际研发过程中得到应 用。下面是对其主要内容的研究和贡献。 （1）提出一种针对海量遥感影像数据八连通域并行标记算法。针对目前已有连通 域标记算法在遥感影像数据八向连通域快速标记不适用问题在现有连通域标记算法的 基础上，将对传统八向连通域标记算法从方向上进行优化（即八向连通优化为四向连 通），在连通标记处理过程中的冲突问题时，采用列表冲突处理机制解决，同时利用分 块处理和合并处理机制，不仅实现海量遥感影像数据在连通域中对图像的正确划分， 而且可以精确、有效地计算出连通域数目，并对海量遥感影像数据在八向连通域中有 效地进行了并行标记的快速处理，从而得到一幅完整的处理后的海量遥感影像数据。 通过实验结果对比表明，本文提出的基于海量灰度图像八连通域并行标记算法，不仅 可以适用于目前的处理要求，而且在处理海量遥感影像数据中具有高效性。 （2）国家重大专项课题之一——“高分辨率对地观测系统”实际研发过程中，已 经将海量灰度图像八连通域并行标记算法应用在其中。在实际的研发和设计的过程 中，为了使“高分辨率对地观测系统”能有效地解决对遥感影像数据进行分割目标识 别和信息提取，成功地将海量灰度图像八连通域并行标记算法应用在项目研发中。 关键词：遥感影像数据；海量；灰度图像；八连通域；分块处理；并行处理 III III PAGE PAGE IV ABSTRACT For remote sensing im