[發明專利]一種多光譜遙感異常信息提取方法

有效

• 申請號: 201610643490.6
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN106251310B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 韓玲;趙博;高少鋒;汪幫耀;顧俊凱;姜常義
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/40;G06T7/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所61216
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本發明涉及遙感找礦與環境評價領域，具體涉及一種多光譜遙感異常信息提取方法。

背景技術

遙感技術是一項包含宏觀、動態、快速、準確等特點以及相應優勢的高科技技術方法。資源與環境遙感探測是資源環境的理論、方法與遙感的理論、技術、手段相結合的交叉學科，是全球變化研究中重要的理論基礎和技術方法。異常識別與信息提取是資源環境遙感的主要研究課題之一。如具有異常光譜特征的地表圍巖蝕變可作為熱液礦床的主要找礦標志，且蝕變越強，成礦可能性越高；蝕變范圍越寬，礦化規模越大；即或礦體隱伏，只要有一定面積的蝕變異常出露，遙感影像都有可能檢測到。又如，在一些植被茂盛、風化層較厚、山陡谷深、原巖露頭少的重金屬礦區或污染區往往存在植物光譜異常，如葉面光譜反射率異常增高、紅邊位移、吸收深度降低、植被指數異常等。

遙感數據主要反映地表物質的光譜信息，由于土壤、植被、大氣、冰川、水體、地形等干擾因素的存在，加之遙感影像波譜分辨率和空間分辨率的制約以及地質環境的復雜性和多變性，異常信息在遙感影像中主要表現為弱信息。多光譜遙感探測雖然有一些成功的典型案例存在，但它們不代表一般情況。它們的成功可能是由于這些異常信息在遙感影像中不表現為弱信息，如蝕變面積大、污染范圍廣、混合像元效應弱等。事實上，大部分出露于地表或埋深較淺的地質資源已被勘查，現行的異常信息提取技術，如掩膜、波段比值、主成分變換、門限法、分形等，有時很難適應資源環境遙感探測的需求。弱信息是多光譜遙感探測中的基本困難，前人在這方面亦開展了大量研究，但大多比較零散，仍然存在深化研究的空間。因此，開發出具有一定普適性的、可重復的、操作簡便的多光譜遙感(弱)異常提取技術已成為當務之急。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種多光譜遙感異常信息提取方法，包括以下步驟：

步驟1，遙感影像選擇及預處理,得到預處理影像；

步驟2，對預處理影像進行掩膜處理；

步驟3，對掩膜處理后的遙感影像進行遙感蝕變信息增強處理；

其特征在于，還包括如下步驟：

步驟4，對遙感影像增強處理后的波段進行分形求和計算，得到異常增強影像，提取異常信息。

進一步地，當遙感影像中存在植物異常，還包括：

步驟5：對植被異常增強影像進行混合篩分處理，剔除假異常。

進一步地，步驟1中所述的預處理是指對選取的遙感影像依次進行輻射定標、大氣校正、幾何校正和正射校正處理。

進一步地，步驟4所述的對主成分轉化后的影像波段進行分形求和計算是指：

步驟41，通過下式構建分形模型，得到N(r)-r散點圖：

N(r)＝Cr^-D(r＞0)

其中：r表示特征尺度，即影像DN值，(C＞0)為比例系數,D＞0為分維數，N(r)＝N(≥r)表示大于等于r的數目或和數；

步驟42，通過下式將N(r)-r散點圖擬合為多段直線，每條直線對應于一個無標度區：

logN(r)＝-Dlog(r)+logC

步驟43，步驟42擬合的多段無標度區，應滿足如下公式：

其中，D₁、D₂、D₃…D_n+2分別表示多段無標度區中第1個、第2個、第3個…第n+2個無標度區的分維數，C₁、C₂、C₃…C_n+2為第1個、第2個、第3個…第n+2個無標度區所對應的比例系數，其中表示從小到大排列的灰度值,i＝1,2,3…,n＝0,1,2…，D_n所對應的像元數記為N_n，RSS為擬合殘差的平方；

其中，D_n和D_n+1之間的拐點記為T_n，該拐點T_n對應的灰度值即為異常灰度值

進一步地，步驟5中所述的對植被異常增強影像進行混合篩分處理是指：

步驟51，獲取植被異常增強影像的灰度直方圖；

步驟52，采用混合篩分模型將影像灰度直方圖分割為若干個正態分布概率密度曲線，取不同正態分布概率密度曲線的交點為閾值，找到均值最小的正態分布或均值最大的正態分布。

與現有技術相比，本發明具有以下技術效果：