[發明專利]基于感興趣區域的遙感圖像變化檢測方法

有效

• 申請號: 200910024294.0
• 申請日: 2009-10-13
• 公開（公告）號: CN101694718A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 王桂婷;焦李成;張鳳玉;公茂果;侯彪;劉芳;鐘樺;馬文萍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G01S7/48
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于感興趣區域的遙感圖像變化檢測方法，包括如下步驟：

1)對輸入的兩幅不同時相遙感圖像分別進行中值濾波去噪；

2)對濾波后的兩個時相的圖像對應像素點灰度差值進行計算，得到一幅差值圖；

3)計算差值圖的Canny邊緣，并計算每個邊緣點的均值特征，得到一幅邊緣均值圖；

4)用模糊C均值方法將邊緣均值圖分割為肯定非變化類、未標記類以及肯定變化類， 并計算未標記類中最大的像素值與肯定變化類中的最小像素值的平均值作為高閾值，計算肯 定非變化類中最大的像素值與未標記類中的最小像素值的平均值作為低閾值，分別根據高閾 值和低閾值對邊緣均值圖進行分割，如果邊緣均值圖中像素值大于高閾值，則保留差值圖的 Canny邊緣圖中相應位置的邊緣點，得到一幅高閾值邊緣圖，如果邊緣均值圖中像素值大于 低閾值，則保留差值圖的Canny邊緣圖中相應位置的邊緣點，得到一幅低閾值邊緣圖；

5)根據雙閾值邊緣鏈接法，鏈接高閾值邊緣圖中的斷邊緣，得到邊緣為閉合區域的邊緣 鏈接圖；

6)對所得的邊緣鏈接圖中的閉合區域沿其邊緣的法向方向分別向內向外各擴充兩個像 素，對擴充后的閉合區域進行區域填充，并將填充后的閉合區域作為感興趣區域，將其他區 域作為非感興趣區域；

7)用最小錯誤率閾值法將差值圖中像素點分為變化類和非變化類，根據差值圖中感興趣 區域和非感興趣區域的像素點的類別、空間位置和鄰域關系對差值圖進行更新，得到新差值 圖；

8)計算新差值圖的最大類間方差閾值并將其感興趣區域分為變化類和非變化類，得到最 后的變化檢測結果圖。

2.根據權利要求1所述的遙感圖像變化檢測方法，其中步驟3)所述的計算每個邊緣點 的均值特征，按如下步驟計算：

(2a)計算差值圖的Canny邊緣圖中以各邊緣點為中心，3×7滑動窗內0°、45°、90°、 135°、180°、225°270°、315°八個方向中邊緣點組成的邊緣線段長度，取邊緣線段長度最 大的線段作為此滑動窗內的邊緣線，該邊緣線所對應的方向作為當前邊緣點的邊緣方向，并 將滑動窗口內非邊緣線上的邊緣點去除，得到新Canny邊緣圖；

(2b)分別計算新Canny邊緣圖邊緣點在差值圖對應位置的3×7滑動窗口內邊緣線兩邊 的像素均值，并將較大的均值作為該邊緣點的均值特征，得到一幅邊緣均值圖。

3.根據權利要求1所述的遙感圖像變化檢測方法，其中步驟5)所述的根據雙閾值邊緣 連接法，連接高閾值邊緣圖中的斷邊緣，得到邊緣為閉合區域的邊緣連接圖，按如下步驟進 行：

(3a)從低閾值邊緣圖中減去高閾值邊緣圖得到邊緣差值圖，并將高閾值邊緣圖作為邊 緣連接圖；

(3b)在邊緣差值圖中搜索邊緣連接圖中的斷邊緣點，如果在邊緣差值圖中邊緣點的八 鄰域里有邊緣點與高閾值邊緣圖中的斷邊緣線相連接，則在邊緣連接圖中將此鄰域的位置標 記為邊緣點；

(3c)根據遞歸跟蹤算法在邊緣差值圖中不斷重復步驟(3b)，不斷更新邊緣連接圖，直 到得到邊緣連接圖中所有的邊緣均為閉合區域。

4.根據權利要求1所述的遙感圖像變化檢測方法，其中步驟(7)所述的根據差值圖中 感興趣區域和非感興趣區域的像素點的類別、空間位置和鄰域關系對差值圖進行更新，按如 下步驟進行：

(4a)判斷差值圖中像素點的空間位置是否在感興趣區域內，如果當前像素點不在感興趣 區域內，則計算以當前像素點為中心的5×5滑動窗內的中值作為當前像素點的差值；否則， 當前像素點在感興趣區域內，執行步驟(4b)；

(4b)判斷差值圖中像素點的類別是否屬于變化類，如果屬于變化類，則將以當前像素點 為中心其5×5滑動窗內的最大值作為當前像素點的差值；否則，此像素點屬于非變化類，保 留差值圖中的原值。

5.根據權利要求1所述的遙感圖像變化檢測方法，其中步驟(8)所述的計算新差值圖 的最大類間方差閾值并將感興趣區域分為變化類和非變化類，是根據最大類間方差閾值法求 得新差值圖的閾值T，并將新差值圖中感興趣區域中大于閾值T的像素點作為變化類，否則 作為非變化類。