小波分析驱动的快照高光谱技术在海面溢油厚度检测中的应用

本文主要探讨了基于小波分析的快照式高光谱技术在海面溢油厚度探测中的应用。针对海面溢油事故的快速响应和实时监测需求，研究者通过构建模拟的海面环境，利用高光谱相机获取不同厚度油膜的反射光谱数据。首先，采集到的高光谱图像被用来计算出对应不同油膜厚度的反射光谱特性，这些光谱反映了油膜对不同波段的吸收和反射。 接着，关键的步骤是采用小波分析技术进行深入处理。小波分析是一种多分辨率分析方法，它能够捕捉信号在不同尺度下的局部特征。在这个过程中，研究人员选择了Coif5小波基进行离散小波变换，这种基函数在信号处理中表现出良好的数学性质。他们对反射光谱进行小波变换，尤其是关注了第9层重构信号的细节系数，因为细节系数能反映出油膜厚度的变化精细信息。 通过观察油膜厚度与细节系数之间的线性关系，研究者发现这两者之间存在着显著的相关性。这种线性关系使得通过测量细节系数可以准确地识别溢油事故中不同位置油膜的厚度，从而提高了溢油厚度的测量精度和分析效率。这对于溢油灾害的早期发现和实时监控具有重要的实践意义，有助于减少损失并加快应急响应。 本文的工作创新之处在于将小波分析与快照式高光谱相机相结合，提供了一种高效、精确的海面溢油厚度探测方法。这种方法对于提升海洋环境保护和安全管理具有显著的价值。未来的研究可能进一步优化小波参数选择和算法，以实现更精确的油膜厚度估计和复杂环境下的应用。