【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及資源探測，尤其涉及高光譜遙感地質測繪控制系統及方法。
技術介紹
1、資源探測
是專注于使用高光譜成像技術來識別和評估地球表面和下面的物質組成的領域。在資源探測
，科學家和工程師使用不同波長的光譜來探測和分析地球的表面，包括土壤、巖石、水體以及植被等。這些信息對于理解地質結構、尋找礦產資源、監測環境變化，以及規劃城市和農業開發至關重要。
2、高光譜遙感地質勘測控制系統的主要目的是通過高光譜數據的分析和解釋，精確地識別地表的礦物組成和地質結構，進而發現潛在的礦產資源。系統通過對大范圍地表的高光譜數據進行捕獲、處理和分析，可以提高地質勘測的效率和準確性，降低勘測成本，對于指導實地勘測、評估資源潛力具有重要的實用價值，還可以應用于環境監測、土地利用分類、災害評估等多個領域，具有廣泛的應用前景。
3、雖然現有技術在地質資源探測和評估方面已經展現出顯著的成效，能夠通過高光譜成像技術識別地球表面及其下的物質組成，但在實時數據校正、動態波段調整、局部對比度優化、能效管理及地質差異區識別的精確度和效率方面，現有技術面臨著若干限制。在處理大規模高光譜數據時，數據的即時校正能力不足，無法充分利用實驗室分析結果優化采集過程，導致數據偏差難實時糾正。此外，缺乏針對不同地質材料和環境條件自動調整的波段選擇機制，限制了成像過程的適應性和靈活性。對于圖像中細微地質特征的可識別性，傳統的對比度增強方法未能有效突出關鍵信息，影響了地質結構的精確解讀。在能源消耗方面，現有的高光譜采集過程未能實現優化，導致能耗較高且效
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服上述傳統技術的不足之處，提供一種高光譜遙感地質測繪控制系統及方法。
2、本專利技術的目的是通過以下技術措施來達到的：
3、高光譜遙感地質勘測控制系統，所述系統包括地質樣本分析模塊、波段動態調整模塊、局部對比度優化模塊、策略應用模塊、地質差異區判別模塊、實時光譜校正模塊、系統集成與控制模塊。
4、所述地質樣本分析模塊基于采集到的地質樣本，采用主成分分析算法和光譜特征分析方法，提取光譜特征，并應用化學成分量化分析方法和物理性質分析模型進行分析，生成特征分析數據；
5、所述波段動態調整模塊基于特征分析數據，采用遺傳算法和多目標優化方法，動態調整光譜成像設備的波段選擇和曝光參數，匹配多種地質材料的光譜特性，生成調整后的采集參數；
6、所述局部對比度優化模塊基于調整后的采集參數，采用局部自適應直方圖均衡化算法和圖像銳化方法，調整地質圖像的局部對比度和清晰度，生成對比度優化圖像；
7、所述策略應用模塊基于對比度優化圖像，采用模擬退火算法和功率管理策略，智能調整設備的功率輸出和采集頻率，生成節能采集計劃；
8、所述地質差異區判別模塊基于節能采集計劃，采用支持向量機和隨機森林算法，結合光譜差異度量方法，識別和區分地質差異區，生成地質差異區識別結果；
9、所述實時光譜校正模塊基于地質差異區識別結果，采用自適應濾波算法和光譜校正模型，對實時采集的光譜數據進行校正，生成校正后的光譜數據；
10、所述系統集成與控制模塊基于特征分析數據、調整后的采集參數、對比度優化圖像、節能采集計劃、地質差異區識別結果、校正后的光譜數據，通過數據融合算法和智能控制策略，管理和控制整個勘測任務的執行，自動化數據采集、處理和分析過程，生成系統操作結果。
11、本專利技術改進有，所述特征分析數據包括光譜特征值、化學成分比例、物理性質參數，所述調整后的采集參數包括選定的波段范圍、曝光時間、采集頻率，所述對比度優化圖像包括地質圖像中指定區域對比度的調整、圖像細節的清晰化，以及整體視覺效果的優化，所述節能采集計劃包括能耗預算、設備工作模式、采集作業時段，所述地質差異區識別結果包括地質差異區的標識、位置信息和光譜特性描述，所述校正后的光譜數據包括修正的光譜畸變、優化的信號對比度以及反映地質特性的映射范圍，所述系統操作結果包括勘探任務完成結果、數據質量評估、能耗統計。
12、本專利技術改進有，所述地質樣本分析模塊包括特征提取子模塊、化學分析子模塊、物理分析子模塊；
13、所述特征提取子模塊基于采集到的地質樣本，采用主成分分析算法計算樣本數據的協方差矩陣，提取其中的特征值和特征向量，通過降維處理突出光譜信息，并對關鍵光譜特征進行分析和篩選，生成光譜主成分數據；
14、所述化學分析子模塊基于光譜主成分數據，通過光譜的吸收特性，并與已知化學成分的標準對照分析，量化樣本中化學元素的含量，生成化學成分分析數據；
15、所述物理分析子模塊基于化學成分分析數據，利用多變量統計物理模型計算樣本的密度、硬度物理特性，通過化學成分與物理性質的綜合分析和評估，生成特征分析數據。
16、本專利技術改進有，所述波段動態調整模塊包括參數優化子模塊、波段選擇子模塊、曝光調整子模塊；
17、所述參數優化子模塊基于特征分析數據，應用遺傳算法進行參數優化，包括種群初始化、適應度評估、選擇、交叉、變異操作，進行波段和曝光時間參數的尋優和選擇，生成優化參數集；
18、所述波段選擇子模塊基于優化參數集，基于地質樣本特性進行光譜波段的識別和選擇，評估波段對地質材料光譜特性的貢獻度，生成選定波段數據；
19、所述曝光調整子模塊基于選定波段數據，通過波段的光譜響應特性和地質材料的反射率，調整成像設備的曝光時間，捕獲選定波段的光譜信息，生成調整后的采集參數。
20、本專利技術改進有，所述局部對比度優化模塊包括直方圖均衡子模塊、光譜響應分析子模塊、圖像優化子模塊；
21、所述直方圖均衡子模塊基于調整后的采集參數，利用局部自適應直方圖均衡化算法，將圖像分割成像素塊，改善圖像的局部對比度，生成局部優化圖像；
22、所述光譜響應分析子模塊基于局部優化圖像，分析圖像的光譜信號變化，通過判斷對比度調整后的效果對光譜數據的影響，并保留地質特征的識別信息，生成光譜響應優化圖像；
23、所述圖像優化子模塊基于光譜響應優化圖像，應用圖像銳化技術，調整圖像邊緣和紋理細節，突出地質結構的特征，生成對比度優化圖像。
24、本專利技術改進有，所述策略應用模塊包括能效分析子模塊、調度策略子模塊、參數調整子模塊；
25、所述能效分析子模塊基于對比度優化圖像，采用能效分析方法，評估圖像處理和數據采集過程中的能源消耗，分析多種操作設置下的能效比例，生成能效分析結果；
26、所述調度策略子模塊基于能效分析結果，利用模擬退火算法優化采集任務的調度策略，通過隨機搜索的方式，根據能耗選擇匹配的任務調度方案，調整任務執行的順序和時間，生成優化調度方案；
27、所述參數調整子模塊基于優化本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.高光譜遙感地質測繪控制系統，其特征在于：所述系統包括地質樣本分析模塊、波段動態調整模塊、局部對比度優化模塊、策略應用模塊、地質差異區判別模塊、實時光譜校正模塊、系統集成與控制模塊；
2.根據權利要求1所述的高光譜遙感地質測繪控制系統，其特征在于：所述特征分析數據包括光譜特征值、化學成分比例、物理性質參數，所述調整后的采集參數包括選定的波段范圍、曝光時間、采集頻率，所述對比度優化圖像包括地質圖像中指定區域對比度的調整、圖像細節的清晰化，以及整體視覺效果的優化，所述節能采集計劃包括能耗預算、設備工作模式、采集作業時段，所述地質差異區識別結果包括地質差異區的標識、位置信息和光譜特性描述，所述校正后的光譜數據包括修正的光譜畸變、優化的信號對比度以及反映地質特性的映射范圍，所述系統操作結果包括勘探任務完成結果、數據質量評估、能耗統計。
3.根據權利要求1所述的高光譜遙感地質測繪控制系統，其特征在于：所述地質樣本分析模塊包括特征提取子模塊、化學分析子模塊、物理分析子模塊；
4.根據權利要求1所述的高光譜遙感地質測繪控制系統，其特征在于：所述波段動態調整
5.根據權利要求1所述的高光譜遙感地質測繪控制系統，其特征在于：所述局部對比度優化模塊包括直方圖均衡子模塊、光譜響應分析子模塊、圖像優化子模塊；
6.根據權利要求1所述的高光譜遙感地質測繪控制系統，其特征在于：所述策略應用模塊包括能效分析子模塊、調度策略子模塊、參數調整子模塊；
7.根據權利要求1所述的高光譜遙感地質測繪控制系統，其特征在于：所述地質差異區判別模塊包括差異度量子模塊、機器學習分類子模塊、地質數據可視化子模塊；
8.根據權利要求1所述的高光譜遙感地質測繪控制系統，其特征在于：所述實時光譜校正模塊包括回歸分析子模塊、結構分析子模塊、數據校正子模；
9.根據權利要求1所述的高光譜遙感地質測繪控制系統，其特征在于：所述系統集成與控制模塊包括數據整合子模塊、任務管理子模塊、操作反饋子模塊；
10.高光譜遙感地質測繪控制方法，其特征在于，根據權利要求1-9任一項所述的高光譜遙感地質測繪控制系統執行，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.高光譜遙感地質測繪控制系統，其特征在于：所述系統包括地質樣本分析模塊、波段動態調整模塊、局部對比度優化模塊、策略應用模塊、地質差異區判別模塊、實時光譜校正模塊、系統集成與控制模塊；
2.根據權利要求1所述的高光譜遙感地質測繪控制系統，其特征在于：所述特征分析數據包括光譜特征值、化學成分比例、物理性質參數，所述調整后的采集參數包括選定的波段范圍、曝光時間、采集頻率，所述對比度優化圖像包括地質圖像中指定區域對比度的調整、圖像細節的清晰化，以及整體視覺效果的優化，所述節能采集計劃包括能耗預算、設備工作模式、采集作業時段，所述地質差異區識別結果包括地質差異區的標識、位置信息和光譜特性描述，所述校正后的光譜數據包括修正的光譜畸變、優化的信號對比度以及反映地質特性的映射范圍，所述系統操作結果包括勘探任務完成結果、數據質量評估、能耗統計。
3.根據權利要求1所述的高光譜遙感地質測繪控制系統，其特征在于：所述地質樣本分析模塊包括特征提取子模塊、化學分析子模塊、物理分析子模塊；
4.根據權利要求1所述的高光譜遙感地質測繪控制系統，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：石艷麗，徐友松，馬海強，
申請(專利權)人：濰坊市勘察測繪研究院，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。