[發明專利]一種高分辨率遙感影像人工地物輪廓檢測方法

有效

• 申請號: 201611052418.2
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106778774B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 施文灶;劉金清;黃晞
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 謝名海

本發明涉及一種高分辨率遙感影像人工地物輪廓檢測方法。包括如下步驟：步驟1，先對輸入遙感影像I進行下采樣，得到I_s，將I_s與高斯核函數進行卷積，得到影像I_sc，將I_s減去I_sc，得到差異圖像D；步驟2，用灰度統計比較窗口對差異圖像D進行邊緣檢測，得到候選曲線集合；步驟3，采用基于標準誤差函數的驗證方法對候選曲線集合進行驗證并篩選，得到精選曲線集合；步驟4，對精選曲線集合進行平滑處理，輸出高分辨率遙感影像人工地物輪廓檢測結果。最大限度地挖掘遙感影像中的人工地物的輪廓信息，可以應用于建筑物、道路等人工地物的準確提取。

技術領域

本發明涉及一種遙感影像處理領域，具體說是一種高分辨率遙感影像人工地物輪廓檢測方法。

背景技術

遙感影像是地面目標和現象在圖像上的光譜和幾何特征的綜合反映，不僅僅是體現亮度特征和色度特征的象素單元集合，而且具有復雜的光譜特征和結構特征。高分辨率遙感影像是一種非常特殊的數字圖像，其復雜程度遠高于普通圖像。高分辨率遙感影像的輪廓檢測是遙感信息分析與理解的基礎，是數字圖像處理領域的一個挑戰。目前，許多學者不斷提出相關輪廓檢測理論和方法，但就己發表的成果來看，這些方法還存在以下問題：

(1)由于遙感影像在成像過程中受傳感器、太陽位置等多因素的影響，影像中所表現的目標地物信息不僅不完全，而且含有大量噪聲。邊緣和噪聲在空間域都表現為灰度的較大突變，在頻率域則反映為同是高頻分量，在其上執行輪廓檢測的結果常常把噪聲當作邊緣點而檢測出來，使真正的輪廓由于受噪聲干擾而沒被檢測出來。

(2)遙感影像信息量豐富，與一般圖像相比，其包含的內容遠比普通的圖像多，不同地物間信息的相互影響與干擾，不顯著或模糊的邊界使得要提取出感興趣的目標輪廓變得非常困難。

發明內容

本發明提供了一種高分辨率遙感影像人工地物輪廓檢測方法，以高分辨率遙感影像作為數據源，在尺度空間上做差異圖像，可以減少噪聲對提取輪廓的干擾，最大限度地保留影像的邊緣信息，方法的計算量小，自適應能力強，輸出結果可靠。

為實現本發明的目標所采用的技術方案是：方法包括以下步驟：

步驟1：先對輸入遙感影像I進行下采樣，得到I_s，將I_s與高斯核函數進行卷積，得到影像I_sc，將I_s減去I_sc，得到差異圖像D；

步驟2：用灰度統計比較窗口GSC對步驟1的差異圖像D進行邊緣檢測，得到候選曲線集合S_cont；

步驟3：考慮到步驟2的灰度統計比較窗口GSC服從正態分布的規律，采用基于標準誤差函數的驗證方法對步驟2的候選曲線集合S_cont中的所有曲線進行驗證并篩選，得到精選曲線集合F_cont；

步驟4：對步驟3的精選曲線集合F_cont中的所有曲線分別進行平滑處理，輸出高分辨率遙感影像人工地物輪廓檢測結果。

所述的高斯核函數的標準差其中k為權衡系數，用于平衡輪廓的鋸齒和模糊程度，s為尺度空間中相鄰尺度的比值。

所述的灰度統計比較窗口GSC是可移動的，移動方式采用逐行掃描的形式。