[發明專利]沖洪積扇信息的自動提取方法

有效

• 申請號: 201110191094.1
• 申請日: 2011-07-08
• 公開（公告）號: CN102231190A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 馮光勝;楊樹文;高山;顧湘生;李小和;趙新益;曹柏樹
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06K9/36;G06T7/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

技術領域

本發明涉及地物信息遙感提取領域，尤其涉及一種沖洪積扇信息的自動提取方法。

背景技術

沖洪積扇包括沖積扇和洪積扇，它們是由常年性河流、暫時性山地水流攜帶的沙、石、泥等固體物質在出山后，以山麓谷口為頂點向開闊地展布而形成的扇狀堆積地貌，是沖積平原的組成部分。沖洪積扇在水資源、環境調查和評價中具有重要的應用和意義，同時沖洪積扇由于成因、組成顆粒的分選程度不同，因此在工程地質調查中非常重要。沖洪積扇是一個空間地理實體，其發育范圍多在幾十公里甚至更大，單靠地面調查研究其演變過程比較困難，利用遙感影像從宏觀角度觀察和分析其空間演變具有很好的效果。

目前，對沖洪積扇的遙感提取方法主要是以人工目視解譯為主，輔以人機交互分類的方法。人工目視解譯是一種人工提取信息的方法，使用眼睛目視觀察，同時借助一些光學儀器火災計算機顯示屏幕上，憑借豐富的解譯經驗，扎實的專業知識和手頭的相關資料，通過人腦的分析、推理和判斷，提取有用的信息。

然而，一方面，由于采用人工目視解譯的方法解譯遙感圖像是一個復雜的認知過程，往往需要經歷幾次反復解譯才能得到正確的結果，一景數據多種災害信息的解譯往往需要幾天甚至更長的時間，因而，該方法的效率比較低。另一方面，采用人工目視解譯的方法解譯遙感圖像時，只有在遙感圖像上存在著顏色或者明度的差異時，并且這種差異能為解譯者視覺所區分，才有可能將地物目標與背景區別開，且這種方法的解譯精度因人而異，會成解譯成果的拼接，因而，該方法的譯精度比較低。

因此，有必要提供一種沖洪積扇信息的自動提取方法克服上述缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種沖洪積扇信息的自動提取方法，能準確將沖洪積扇信息提取出來，且提取的精度高、提取的速度快。

為了實現上述目的，本發明提供了一種沖洪積扇信息的自動提取方法，包括如下步驟：(1)計算遙感影像中地物的遙感提取指數、植被指數和濕度指數，并分別生成遙感提取指數灰度圖像、植被指數灰度圖像和濕度指數灰度圖像；(2)將所述遙感提取指數灰度圖像、所述植被指數灰度圖像和所述濕度指數灰度圖像合成彩色合成圖像；(3)對所述彩色合成圖像進行主成分變換并提取第一主成分生成第一主成分灰度圖像；(4)對所述第一主成分灰度圖像進行閾值分割，得到沖洪積扇的二值圖像，從而提取出沖洪積扇信息。

較佳地，所述步驟(1)之前還包括：對通過衛星獲得的遙感影像的五個波段進行大氣校正預處理。

較佳地，所述衛星為TM衛星，遙感影像的所述五個波段為近紅外波段、紅光波段、綠光波段、藍光波段和中紅外波段，遙感影像為沖積扇的遙感影像或者洪積扇的遙感影像。

較佳地，所述步驟(1)具體為：(11)獲取通過衛星檢測的地物的紅光波長、藍光波長、近紅外波長和綠光波長，并根據公式計算遙感影像中地物的遙感提取指數并生成遙感提取指數灰度圖像，其中，I_AFI為遙感提取指數，λ_RED為遙感影像中地物的紅光波長，λ_NIR為遙感影像中地物的近紅外波長，λ_BLUE為遙感影像中地物的藍光波長，λ_CREEN為遙感影像中地物的綠光波長；(12)獲取通過衛星檢測的地物的近紅外波段反射率和紅光波段反射率，并根據公式計算遙感影像中地物的歸一化植被指數并生成植被指數灰度圖像，其中，I_NDVI為歸一化植被指數，ρ_NIR為遙感影像中地物的近紅外波段反射率，ρ_RED為遙感影像中地物的紅光波段反射率；(13)獲取通過衛星檢測的地物的中紅外波段反射率和綠光波段反射率，并根據公式計算遙感影像中地物的濕度指數并生成濕度指數灰度圖像，其中，I_NDMI為土壤亮度指數，ρ_GREEN為遙感影像中地物的綠光波段反射率，ρ_MIR為遙感影像中地物的中紅外波段反射率。

較佳地，所述步驟(4)具體為：(41)對所述第一主成分灰度圖像進行灰度值拉伸；(42)提取拉伸后的所述第一主成分灰度圖像的灰度直方圖，并通過所述灰度直方圖計算分割閾值；(43)根據所述分割閾值，將所述第一主成分灰度圖像進行二值化，得到沖洪積扇的二值圖像，從而提取出沖洪積扇信息。

較佳地，所述步驟(41)具體為：將所述第一主成分灰度圖像中的灰度值范圍拉伸到0-255。