[發(fā)明專利]一種基于dM

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710873998.X
• 申請(qǐng)日: 2017-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN107610118B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高涵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/10
• 代理公司: 北京紐樂(lè)康知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11210
• 代理人: 羅莎

1.一種基于d_M的非監(jiān)督圖像分割質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,其特征在于，包括以下步驟：

S1對(duì)原始影像進(jìn)行非線性的雙邊濾波操作，以提取待評(píng)價(jià)的光譜特征；

S2對(duì)原始圖像進(jìn)行二維Gabor濾波，得到空間特征向量；

S3對(duì)得到空間特征向量進(jìn)行PCA變換，從空間特征向量的維度中提取前三個(gè)主成分，并與提取的光譜特征進(jìn)行疊加，形成光譜-空間特征集；

S4以光譜-空間特征集為底圖，使用地理探測(cè)器，計(jì)算各個(gè)維度分割區(qū)域的分層空間異質(zhì)性，得到關(guān)于分層空間異質(zhì)性強(qiáng)弱的值；

S5以光譜-空間特征集為底圖，使用莫蘭指數(shù)計(jì)算各個(gè)維度分割結(jié)果的空間自相關(guān)性；

S6計(jì)算特征集中各個(gè)維度中表示分層空間異質(zhì)性強(qiáng)弱值的均值與莫蘭指數(shù)的均值，并構(gòu)建分層空間異質(zhì)性的強(qiáng)弱與莫蘭指數(shù)相關(guān)的空間，計(jì)算空間內(nèi)各點(diǎn)與點(diǎn)(1,0)的馬氏距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于d_M的非監(jiān)督圖像分割質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,其特征在于，在步驟S1中，進(jìn)行所述雙邊濾波操作時(shí)，雙邊濾波核具有如下表達(dá)形式：

其中，i和j是原始圖像的像素索引,c是當(dāng)前被濾波的像素的的坐標(biāo)，I代表輸入的原始圖像，K_i代表一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)以確?！?Sub>jW_ij＝1，參數(shù)σ_s和σ_r表示空間相似度和光譜相似度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于d_M的非監(jiān)督圖像分割質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,其特征在于，在步驟S2中，所述Gabor濾波的函數(shù)具有如下形式：

其中，I＝(x，y)表示輸入圖像的空間域變量，||·||表示范數(shù)算子，μ和v分別表示Gabor濾波核的方向和尺度，k_μ，v表示頻率向量；σ則表示高斯窗口帶寬與波長(zhǎng)的比。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于d_M的非監(jiān)督圖像分割質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,其特征在于，對(duì)所述圖像在F個(gè)尺度和D個(gè)方向上對(duì)圖像進(jìn)行濾波會(huì)得到2FD個(gè)響應(yīng)圖：

{(r_f，d，m_f，d)|f＝0，...，F(xiàn)-1，d＝0，...，D-1}

其中，r_f，d和m_f，d分別代表實(shí)部和幅值部。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于d_M的非監(jiān)督圖像分割質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,其特征在于，在步驟S4中，使用所述地理探測(cè)器進(jìn)行計(jì)算的公式為：

其中，N表示分割結(jié)果中的像元個(gè)數(shù)，L為分割塊的數(shù)量，h表示分割塊的索引值，N_h表示分割塊h中的像元個(gè)數(shù)，Y_i和分別表示特征集和分割塊h中像元的值，和分別代表特征集和分割塊h的均值，q值表示得到的分層空間異質(zhì)性的強(qiáng)弱，其變化區(qū)間為[0,1]。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于d_M的非監(jiān)督圖像分割質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,其特征在于，在步驟S5中，所述莫蘭指數(shù)的公式為：

其中，L為分割塊的數(shù)量，h和u表示分割塊的索引，和分別代表整個(gè)圖像和分割塊h在特征集上的均值，w_hu表示空間權(quán)重矩陣，反映了分割塊h和分割塊u的空間關(guān)系，當(dāng)分割塊h與分割塊u相鄰時(shí)，w_hu＝1否則w_hu＝0，MI的取值范圍為[-1,1]，當(dāng)MI0時(shí)，空間分布呈現(xiàn)正相關(guān)，當(dāng)MI0時(shí)，則呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于d_M的非監(jiān)督圖像分割質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,其特征在于，在步驟S6中，所述馬氏距離的計(jì)算公式為：

其中，X_o為點(diǎn)(1,0)，X_s對(duì)應(yīng)第s個(gè)分割結(jié)果的點(diǎn)，s＝1,…,S，∑為所有分割質(zhì)量點(diǎn)的協(xié)方差，d_M(X_o，X_s)為X_s到點(diǎn)(1,0)的馬氏距離，同時(shí)也是第s個(gè)分割結(jié)果的質(zhì)量評(píng)分，d_M值越大，表明待評(píng)價(jià)圖像的分割結(jié)果越好。