[發(fā)明專利]基于多源目標特征支持的紅外遙感圖像變化檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210247434.2
• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN102789578A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江碧濤;樊彬;張秀玲;余曉剛;潘春洪;蔡琳;李京龍;胡士昌
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市遙感信息研究所;中國科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/32
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種基于多源目標特征和機器學(xué)習的紅外遙感圖像變化檢測方法，其中輸入數(shù)據(jù)為同一時間同一地點的可見光和紅外遙感圖像以及另一時間同一地點的可見光和紅外遙感圖像，該方法包括以下步驟：

步驟S1：對可見光遙感圖像進行變化檢測，得到初始的檢測結(jié)果，即區(qū)分出變化目標和不變化目標；

步驟S2：通過可見光遙感圖像和紅外遙感圖像配準，將步驟S1可見光遙感圖像變化檢測得到的變化目標和不變化目標變換至紅外遙感圖像；

步驟S3：提取變化和不變化目標的紅外遙感圖像特征以及可見光遙感圖像特征，得到多源目標特征；

步驟S4：根據(jù)可見光遙感圖像變化檢測結(jié)果以及目標多源圖像特征之間的距離，分別從可見光遙感圖像變化目標中與不變化目標中選擇一部分作為正樣本、從可見光遙感圖像不變化目標中選擇一部分作為負樣本，將選擇的正樣本和負樣本作為訓(xùn)練樣本；

步驟S5：根據(jù)選擇的訓(xùn)練樣本訓(xùn)練SVM得到變化檢測模型；

步驟S6：利用得到的變化檢測模型對所有目標的多源目標特征進行變化檢測，得到紅外遙感圖像變化檢測結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的變化檢測方法，其特征在于，利用兩幅輸入的可見光遙感圖像進行變化檢測，得到初始的變化目標和不變化目標。

3.如權(quán)利要求1所述的變化檢測方法，其特征在于，采用可見光紅外圖像配準的方法，將可見光遙感圖像檢測得到的變化目標和不變化目標變換至紅外遙感圖像。

4.如權(quán)利要求1所述的變化檢測方法，其特征在于，采用可見光遙感圖像特征和紅外遙感圖像特征對目標進行多源特征描述，通過SVM訓(xùn)練得到的變化檢測模型對多源目標特征做判斷進行變化檢測。

5.如權(quán)利要求1所述的變化檢測方法，其特征在于，基于可見光遙感圖像變化檢測的結(jié)果以及目標多源圖像特征之間的距離，選擇正負樣本用于變化檢測模型的訓(xùn)練。

6.如權(quán)利要求2所述的變化檢測方法，其特征在于，在步驟S1，采用對象級的變化檢測方法得到變化/不變化的目標。

7.如權(quán)利要求4所述的變化檢測方法，其特征在于，根據(jù)目標的可見光光譜特征、可見光梯度方向分布特征、紅外光譜特征、紅外梯度方向分布特征對多源圖像特征進行描述。

8.如權(quán)利要求5所述的變化檢測方法，其特征在于，基于可見光遙感圖像的變化檢測結(jié)果，選擇其中一部分多源目標特征變化較大的變化目標以及一部分多源目標特征變化較大的不變化目標共同組成正樣本，選擇其中一部分多源目標特征變化不大的不變化目標組成負樣本。

9.如權(quán)利要求1所述的變化檢測方法，其特征在于，在步驟S3，采用目標紅外遙感圖像的灰度以及梯度方向分布的均值和方差來構(gòu)造目標的紅外變化特征，給定一個目標，其紅外變化特征可以記為：f_ir＝(mean₍₁₎(I)，δ₍₁₎(I)，mean₍₂₎(I)，δ_（2)(I)，mean₍₁₎(GOD)，δ₍₁₎(GOD)，mean₍₂₎(GOD)，δ₍₂₎(GOD))，其中下標(1)和(2)分別指變化前紅外遙感圖像和變化后紅外遙感圖像，mean是均值，δ是標準差，I指圖像灰度，而GOD是梯度方向分布。

10.如權(quán)利要求9所述的變化檢測方法，其特征在于，在步驟S3，假定將梯度(m，θ)劃分至n個方向中，m為梯度幅值，θ為梯度方向，那么GOD＝(d₁，d₂，…，d_n)，其中

n是梯度方向直方圖的維數(shù)，d_i表示梯度分布在第i個方向上的加權(quán)幅值，α(θ，(2π/n)×(i-1))表示梯度方向θ與方向(2π/n)×(i-1)之間的夾角。

11.如權(quán)利要求10所述的變化檢測方法，其特征在于，在步驟S3，在變化前可見光遙感圖像上對所述目標的對應(yīng)區(qū)域以及變化后可見光遙感圖像上該目標的對應(yīng)區(qū)域提取與f_ir類似的圖像特征，構(gòu)成該目標的可見光變化特征f_vis，則該目標的多源變化特征為：(f_ir，f_vis)。