[發明專利]基于動態時間彎曲的時序SAR影像耕地提取方法

有效

• 申請號: 201410266813.5
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN104008552B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 鐘禮山;朱明媛;李滿春;程亮;王結臣;王亞飛;姜朋輝;孫越凡;馬磊;潘航
• 申請（專利權）人: 南京大學;南京市國土資源信息中心
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06Q50/02
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙)32245
• 代理人: 蔡晶晶

1.一種基于動態時間彎曲的時序SAR影像耕地提取方法，包括以下步驟：

第一步、時序SAR影像構建——對研究區研究時段內的原始SAR影像數據進行預處理和配準，并按照時間先后順序構建時序SAR影像；

第二步、耕地參考時間序列提取——選擇研究區內的若干耕地像元作為訓練樣本，針對所述時序SAR影像中的每一幅影像，分別計算訓練樣本中耕地像元的后向散射系數的均值和標準差，若所述標準差之和小于設定的可靠性閾值，則利用所述均值依據對應影像的成像時間構建耕地參考時間序列；否則，重新選擇訓練樣本并重復本步驟，直至標準差小于可靠性閾值；

第三步、時間序列相似度計算——針對每個待分類像元，構建其后向散射系數時間序列，并計算所述后向散射系數時間序列與耕地參考時間序列之間的動態時間彎曲距離，作為兩時間序列之間的相似度；

第四步、計算結果閾值分割——針對相似度計算結果，使用預設的分割閾值進行二值分割，將動態時間彎曲距離大于分割閾值的對應待分類像元歸類為非耕地像元，其余歸為耕地像元，獲得閾值分割結果；

第五步、分割結果空域濾波——使用空間操作算子對所述閾值分割結果進行空域濾波，濾除孤立的耕地像元，填補連片耕地之間的縫隙，得到耕地的最終提取結果。

2.根據權利要求1所述的基于動態時間彎曲的時序SAR影像耕地提取方法，其特征在于：所述第一步中，預處理至少包括軌道參數更新、輻射校正、地形校正、幾何校正和去噪濾波。

3.根據權利要求1所述的基于動態時間彎曲的時序SAR影像耕地提取方法，其特征在于：所述第一步中，影像的配準誤差不大于0.5像素。

4.根據權利要求1所述的基于動態時間彎曲的時序SAR影像耕地提取方法，其特征在于：所述第二步中，構成訓練樣本的耕地像元通過人工識別提取，訓練樣本中的耕地像元數量不低于9個。

5.根據權利要求1所述的基于動態時間彎曲的時序SAR影像耕地提取方法，其特征在于：第二步中的可靠性閾值Th1通過公式Th1＝N×c×R計算獲得，其中，N為時序SAR影像中的影像數量，c為比率系數，取值范圍為[0.3,0.5]，R為所有影像的訓練樣本中耕地像元的后向散射系數均值的最大值與最小值之差。

6.根據權利要求1所述的基于動態時間彎曲的時序SAR影像耕地提取方法，其特征在于：所述第三步中，利用待分類像元在每一幅影像中的后向散射系數按照對應影像的成像時間構建待分類像元的后向散射系數時間序列。

7.根據權利要求1所述的基于動態時間彎曲的時序SAR影像耕地提取方法，其特征在于：所述第四步中，分割閾值Th2通過公式Th2＝c₁×Σ計算獲得，其中，c₁為調節系數，其取值范圍為0.3～1，Σ為第二步中所有標準差的求和。

8.根據權利要求1所述的基于動態時間彎曲的時序SAR影像耕地提取方法，其特征在于：所述第五步中，空間操作算子為眾數濾波算子、數學形態學開閉算子、中值濾波算子中的一種，空間操作算子的尺寸size根據下式獲得：

其中，re為SAR影像的空間分辨率，ps為SAR影像的像元大小，int′()為四舍五入取整函數。