[發明專利]基于序列非線性濾波的遙感影像水體專題信息提取方法

無效

• 申請號: 200910050718.0
• 申請日: 2009-05-07
• 公開（公告）號: CN101546431A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 邵永社;王棟;葉勤;謝鋒;張紹明
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/46;G01S7/48
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 張 磊

1.一種基于序列非線性濾波的遙感影像水體專題信息提取方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)遙感多波段影像的預處理與序列非線性濾波

根據水體光譜特性和遙感影像波段設置，選擇紅外或紅波段、藍或綠波段作為備選波段，根據公式(1)進行預處理生成待處理數據圖層，

BW₀＝B_L+k×B_L/(B_H+w)????(1)

其中，B_L表示紅外或紅波段亮度值，B_H表示藍或綠波段亮度值，BW₀表示預處理后的像素亮度值，k為比例變換系數，w是為了避免除零問題，而對B_H加上的一個很小的正數；

采用序列非線性濾波方法，根據預處理生成待處理數據圖層公式(1)，對遙感影像首先進行最大值濾波處理，消除影像中非連續面狀分布的暗的像素，同時呈面狀連續分布的水體區域也被削弱；然后進行中值濾波進行降噪處理；進而采用最小值濾波處理恢復最大值濾波處理中被削弱的水體區域；

(2)對濾波結果影像進行區域標定、計算各個標定區域的各項特征值

采用區域生長算法，對步驟(1)中的結果影像先標定候選水體像素組成連續區域，然后利用公式(2)～(5)，計算各個區域的各項統計特征：區域面積、區域灰度均值、區域灰度直方圖，

區域灰度直方圖為：

H[i]=ΣR[i]1,i=0,1,...,255---(2)]]>

區域面積A為：

A=Σi=0255H[i]---(3)]]>

區域灰度均值：

GM=1AΣi=1255[H[i]*i]---(4)]]>

直方圖峰值灰度級：

GP＝PI，H[PI]＝MAX{H[i]，i＝0，1，...，255}????(5)

其中，R[i]為區域中灰度值為i的像素集合，H[i]為直方圖第i級灰度的像素個數，A為區域面積，GM為區域灰度均值，GP為直方圖峰值灰度級；

(3)水體目標區域選擇準則的建立

①區域面積A＜A0的區域為非水體區域；

②區域灰度均值GM＞GM0的區域為非水體；

③直方圖峰值灰度級GP＞區域灰度均值GM的區域為非水體區域；其中A0及GM0取值均有較大的冗余度；

(4)水體區域的自動提取，基于形態學的水體專題提取信息后處理

根據步驟(3)建立的水體區域準則，及各個區域的特征值，對標記的各個區域進行判定，從而自動剔除雜波及其他目標，得到水體目標區域；通過形態開、閉運算，對生成的專題圖像進行濾波，除去比結構元素小的特定圖像細節，在形態學濾波的基礎上對提取的矢量進行長度及面積統計，對提取出的矢量長度及所圍面積小于閾值的進行剔除，最后提取的專題信息分層表示為ArcGIS軟件的形文件，即shp文件格式。