Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Phát triển một số kỹ thuật phát hiện dị thường trên ảnh viễn thám quang học phục vụ công tác tìm kiếm cứu nạn

Luận án "Phát triển một số kỹ thuật phát hiện dị thường trên ảnh viễn thám quang học phục vụ công tác tìm kiếm cứu nạn" được hoàn thành với mục tiêu nhằm đề xuất thuật toán nhằm tăng độ chính xác và giảm thời gian tính toán phát hiện các điểm ảnh dị thường trên ảnh viễn thám quang học theo phương pháp thống kê phục vụ công tác tìm kiếm cứu nạn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Phát triển một số kỹ thuật phát hiện dị thường trên ảnh viễn thám quang học phục vụ công tác tìm kiếm cứu nạn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ NGUYỄN VĂN PHƯƠNG PHÁT TRIỂN MỘT SỐ KỸ THUẬT PHÁT HIỆN DỊ THƯỜNG TRÊN ẢNH VIỄN THÁM QUANG HỌC PHỤC VỤ CÔNG TÁC TÌM KIẾM CỨU NẠN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ NGUYỄN VĂN PHƯƠNG PHÁT TRIỂN MỘT SỐ KỸ THUẬT PHÁT HIỆN DỊ THƯỜNG TRÊN ẢNH VIỄN THÁM QUANG HỌC PHỤC VỤ CÔNG TÁC TÌM KIẾM CỨU NẠN Chuyên ngành: CƠ SỞ TOÁN HỌC CHO TIN HỌC Mã số: 9 46 01 10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS ĐÀO KHÁNH HOÀI 2. TS TỐNG MINH ĐỨC HÀ NỘI - 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các kết quả trình bày trong luận án là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của cán bộ hướng dẫn. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào trước đây. Các kết quả sử dụng tham khảo đều đã được trích dẫn đầy đủ và theo đúng quy định. Hà Nội, ngày 14 tháng 3 năm 2023 NGHIÊN CỨU SINH Nguyễn Văn Phương ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án, nghiên cứu sinh đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, các ý kiến đóng góp quý báu của các Thầy, Cô, các nhà khoa học; Sự động viên, chia sẻ của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo hướng dẫn TS Đào Khánh Hoài và TS Tống Minh Đức. Các thầy đã nhiệt tình, tận tâm định hướng, hướng dẫn, giúp đỡ nghiên cứu sinh trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này. Nghiên cứu sinh trân trọng cảm ơn quý Thầy, Cô giáo Khoa Công nghệ Thông tin, Học viện Kỹ thuật Quân sự đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ trong thời gian nghiên cứu sinh học tập, nghiên cứu tại đây. Nghiên cứu sinh gửi lời cảm ơn đến Học viện Lục quân; Phòng Sau đại học, Bộ môn Hệ thống Thông tin, Học viện Kỹ thuật Quân sự đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho nghiên cứu sinh được đi học tập, nghiên cứu, và hoàn thành luận án này. Cuối cùng, nghiên cứu sinh gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp, những người đã luôn ủng hộ, tạo niềm tin, động viên, chia sẻ những khó khăn với nghiên cứu sinh trong suốt thời gian vừa qua. Hà Nội, tháng 3 năm 2023 Nguyễn Văn Phương iii MỤC LỤC MỤC LỤC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU . . . . . . . . . . . . . . . . . vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU THUẬT TOÁN . . . . . . . vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT, Ý NGHĨA . . . . . . . . . . . ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ . . . . . . . . . . . . . . . . . xii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU . . . . . . . . . . . . . . . xiv MỞ ĐẦU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ PHÁT HIỆN DỊ THƯỜNG TRÊN ẢNH VIỄN THÁM QUANG HỌC 9 1.1 Ảnh viễn thám quang học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.1.1 Phổ của ảnh viễn thám quang học . . . . . . . . . . . 10 1.1.2 Các loại ảnh viễn thám quang học . . . . . . . . . . . 11 1.1.3 Độ phân giải không gian . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.1.4 Cấu trúc dữ liệu của ảnh viễn thám quang học . . . . 14 1.1.5 Thư viện quang phổ và thư viện ảnh viễn thám quang học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.2 Bài toán phát hiện dị thường trên ảnh viễn thám quang học phục vụ công tác tìm kiếm cứu nạn . . . . . . . . . . . . . . 22 1.2.1 Khái niệm dị thường . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.2.2 Công tác tìm kiếm cứu nạn . . . . . . . . . . . . . . 24 1.2.3 Phát biểu bài toán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 1.3 Một số tiếp cận về phát hiện dị thường trên ảnh đa phổ, siêu phổ 27 1.3.1 Phương pháp dựa trên mô hình xác suất thống kê . . 28 1.3.2 Phương pháp dựa trên phân cụm và phân đoạn . . . . 32 1.3.3 Phương pháp dựa trên biến đổi phi tuyến . . . . . . . 34 1.3.4 Phương pháp dựa trên biến đổi tuyến tính . . . . . . 36 1.3.5 Phương pháp dựa trên học máy . . . . . . . . . . . . 39 1.4 Tiêu chí đánh giá độ chính xác của các thuật toán phát hiện dị thường . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 iv 1.5 Phương pháp tính độ phức tạp thuật toán . . . . . . . . . . 47 1.5.1 Khái niệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 1.5.2 Đánh giá độ phức tạp thuật toán . . . . . . . . . . . 48 1.5.3 Thời gian thực hiện các câu lệnh trong các ngôn ngữ lập trình . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 1.6 Thách thức và h ...