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1、小波阈值法矿山遥感成像系统设计研究摘要:传统的遥感成像系统存在着成像准确度低的问题,为了让成像系统愈加完善,引入小波阈值法,分别对矿山遥感信息成像系统进行硬件和软件设计。在传统硬件方面选择运行速率更高的DSP芯片,采用可编程控制器对芯片进行数据元控制,并对光谱仪进行波长排序整改,在硬件设计的基础之上通过对电磁波进行采集处理,运用小波阈值法进行矿山成像。通过系统检测得出结果:小波阈值法矿山遥感信息成像系统比传统遥感成像方法准确度更高,由此可见此方法愈加完善。关键词:小波阈值法;遥感技术;图像处理;成像系统设计我国是矿产资源大国之一,地域辽阔、地形多样,矿产地区多位于盆地、丘陵等地势复杂地区,当前
2、的矿山工作的调查区域范围大、深度广,要求的工作程序技术难度大并且成本也很高,这就为我们的矿产开发开采工作带来很大难度1。针对遥感技术目前在矿山中的应用,把小波阈值法运用到矿山遥感信息成像系统之中。小波阈值法在遥感技术的应用之中有图像处理、语言合成、信号采集以及故障检测等功能,简单来讲就是一种愈加具体多元化。因而我们要研究基于小波阈值法矿山遥感信息成像系统设计方法。1系统硬件设计在设计矿山遥感信息成像系统时,主要的硬件设备为芯片、控制器以及光谱仪,通过这些硬件处理采集到的有效信号,实现数字化成像。1DSP芯片设计。当前的矿山勘探及开采主要运用到遥感技术,DSP芯片作为遥感信息制图成像技术中的核心
3、,它主要就是将收集到的各项数据进行处理。由于DSP芯片计算迅速,接受信号能力强,能够准确对有效信号进行多步骤计算,可见它是系统设计中的重要组成部分。因而要选择的芯片型号为TMS320DM6446,以此作为遥感成像系统的数字信号处理核心。2可编程控制器设计。由于DSP芯片以及其他相关硬件设备在数据处理时会产生大量的计算程序,对此需要功能愈加强大的可编程控制器即PLC进行程序控制2。从可编程控制器的电源、CPU的使用量、存储器空间以及输入输出接口这几个方面对控制器进行程序设计,再将PLC与计算机和传感仪相连接,通过设计好的控制器程序对DSP处理的数字信号进行控制。3成像光谱仪设计。光谱仪由棱镜或衍
4、射光栅构成,通过运用光谱仪采集测量区域的外表光线,将光线分解并根据波长排列,以此将实际物体进行制图。这里就要采用型号为solaar-929的光谱仪。2系统软件设计在硬件设施保证的情况下,对于矿山遥感信息成像系统进行软件设计,通过软件来进行制图成像。软件系统的施行流程如下列图1所示。遥感信息成像大致步骤如上图1所示,根据上述工作流程,设计软件控制系统。1采集电磁波。系统软件设计中,对于采集有效数据是特别重要的。因而采集电磁波信号是软件设计工作的第一步。制定一个采集程序,对所要成像的区域进行区域划分,定制数据采集点,收集对岩心、矿山资源深度、浸透度等数据反射的电磁波,将得到的数据分层记录,做好类别
5、区分。再将这些数据进行信息化处理,将影像数据进行校正、投影区域合并,将其合成完好影像。2小波阈值法成像。将得到影像电磁波信号进行计算。假设电磁波信号为Xi,样点数量为n,遥感信号为Yi,函数公式如下所示:公式中随着样点的数量n变化和遥感信号Yi的波值变动,得到电磁波信号Xi,将得到结果进行检测,无效数据重新集成处理,再对它的信息识别效率进行计算,公式如下:公式中x为信息量,s为识别能力,据此求出成像的信息识别率,当F95%时,证实识别成功。将上述得到有效数据进行成像处理,设定遥感分辨率中影像总数目为T,每个像素元为P,设定参数为j,则函数公式如下所示:通过成像数据Q随着参数j的变动不断变化,根
6、据像素元得到成像数集,根据此数集通过传感器进行信息成像。当Q94.5%时,讲明成像准确度到达估计要求,进行证实此系统设计有效,得到的结果愈加准确,由此设计完成。3系统测为了更好的检测小波阈值法矿山遥感信息成像系统设计的有效性,对它的性能进行系统检测,检测它的成像准确程度。在此操作平台的基础之上,设置系统测试参数,要求信息量知足10GB、20GB、30GB、40GB和50GB,同时保证系统内存大于16GB,工作频次保持450MHz,对此展开测试。测试结果如下表1所示。通过系统测试得到上述表1中的结果,根据表1可知文中所提出的小波阈值法成像系统与传统遥感成像系统相比,在5个不同信息量参数中,文中所提出的系统成像准确率均高于传统遥感系统成像率,平均值更是高出4.42%,由此可见此小波阈值法的遥感信息成像系统更有效。在国家科技发展水平不断提高的今天,对于矿山勘探开采技术的需求也在不断增加,因而创新技术是当下矿产构造发展的重要前提。小波阈值法在遥感信息成像系统设计中提高了成像的准确度,让计算结果愈加贴近现实,使得矿山工作顺利开展。但遥感信息技术中小波阈值法的应用还不够广泛,还要加大推行力度。