[發明專利]一種基于CVA和樣本選擇的遙感影像變化檢測方法

在審

• 申請號: 201610856189.3
• 申請日: 2016-09-27
• 公開（公告）號: CN107248172A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 賈永紅;謝志偉;羅倫;陽柯
• 申請（專利權）人: 中國交通通信信息中心
• 主分類號: G06T7/254
• 分類號: G06T7/254;G06T7/11;G06T7/143;G06T7/30;G06T7/136
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及遙感科學與技術領域，具體設計一種基于CVA(Change Vector Analysis，變化向量分析)和樣本選擇的遙感影像變化檢測方法。

背景技術

由于高分辨率遙感影像的應用增多，能夠發揮其優勢的對象級變化檢測逐步取代像素級變化檢測成為主流的變化檢測技術。對象為勻質性一致的像元集合，又可以稱為像斑。像斑包含多維特征，基于差值法或比值法的變化檢測方法，采用單一的特征進行變化檢測，無法完整表達像斑的信息。

非監督變化檢測能夠用來快速檢測變化區域，實現多時相遙感影像非監督變化檢測的關鍵是自動確定用于分割“變化”與“未變化”區域的變化閾值。Bruzzone等提出了基于最大期望Expectation Maximization(EM)算法的貝葉斯閾值確定方法，得到了廣泛的應用。該方法通過EM算法估計變化類樣本和未變化類樣本的分布模型參數，然后根據貝葉斯最小誤差率理論得到變化閾值。該方法雖然能獲取較準確的變化閾值，但其要求試驗區域內變化區域與未變化區域的面積之比較高。然而地理國情監測覆蓋的地理范圍較大，需要使用大幅面的遙感影像，當兩個時相遙感影像采集時間間隔較短時，檢測區域內變化區域與未變化區域的面積之比很小。直接采用基于EM算法的貝葉斯閾值確定方法無法獲取準確的變化閾值。

發明內容

本發明旨在至少解決上述技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種基于CVA和樣本選擇的遙感影像變化檢測方法。

為了實現上述目的，本發明的實施例公開了一種基于CVA和樣本選擇的遙感影像變化檢測方法，包括一下步驟：S1：對需要進行變化檢測的同一區域的2幅不同時相的遙感影像進行配準；S2：對配準后遙感影像進行多尺度分割，得到像斑；S3：將全部像斑進行基于CVA的特征融合生成每個像斑的像斑差異度，并得到差異影像；S4：將所述差異影像進行格網分塊得到多個差異影像塊，計算出每個差異影像塊的標準差；S5：按照所有差異影像塊的標準差的差異程度從大到小的排序生成排序曲線，提取所述排序曲線中曲線斜率變化最大位置處的差異影像塊及斜率變化最大位置前一的差異影像塊分別作為第一差異影像塊和第二差異影像塊；S6：將所述第一差異影像塊的差異度和所述第二差異影像塊的差異度作為訓練樣本，將所述訓練樣本通過基于EM算法的貝葉斯閾值確定方法獲取變化閾值，利用所述變化閾值對所述差異影像進行二值分割，獲得變化檢測結果；以及S7：輸出所述檢測結果。

根據本發明實施例的基于CVA和樣本選擇的遙感影像變化檢測方法，能夠有效融合影像對象的多維特征，發揮不同影像對象特征在變化檢測中的能力，提高變化檢測算法的可靠性和適用范圍；能夠準確獲取變化區域與未變化區域面積比例較小的大幅面檢測區域的變化閾值，避免變化閾值計算錯誤導致變化檢測失敗，使得變化檢測算法穩定性增強。

另外，根據本發明上述實施例的基于CVA和樣本選擇的遙感影像變化檢測方法，還可以具有如下附加的技術特征：

進一步地，在步驟S1中，采用小面元微分糾正方法進行配準。

進一步地，在步驟S2中，采用分形網絡演化算法進行所述多尺度分割。

進一步地，當整幅影像的尺寸超過10000像素×10000像素時，采用2048像素×2048像素的分塊進行所述網格分塊。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發明一個實施例的基于CVA和樣本選擇的遙感影像變化檢測方法的流程圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

參照下面的描述和附圖，將清楚本發明的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發明的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本發明的實施例的原理的一些方式，但是應當理解，本發明的實施例的范圍不受此限制。相反，本發明的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。