[發明專利]一種云、影檢測方法

有效

• 申請號: 201710934125.5
• 申請日: 2017-10-10
• 公開（公告）號: CN107766810B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 董明旭;楚彬;陳春花;華亮春;靳文憑;敖敏思;劉紫平;周烽松
• 申請（專利權）人: 湖南省測繪科技研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 長沙思創聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 43215
• 代理人: 肖戰勝;俞航

本發明提出了一種云、影檢測方法，首先對影像進行采樣，獲得五層影像金字塔，然后對獲取的每層影像金字塔計算顯著圖。接著對每層的顯著圖進行采樣，計算其顯著性值，最終選取顯著性值最大的五個顯著性區域來構建云、影選區，有效的降低了數據冗余并且減弱了其他無關目標影響，值最大的前五個顯著性區域被假定包含云、影，用來構建云、影的可能性選區。最后利用滑動窗口在構建的可能性區域內獲取可能是云、影樣本塊，將樣本塊輸入到預訓練好的分類器中進行分類。本發明采用顯著性檢測指導采樣，可以快速高效獲取影像上云、影的位置，并且可以快速獲取高分影像上有意義的影像塊，減少滑動窗口檢測的范圍，節省了檢測時間，提高了檢測效率。

技術領域

本發明涉及影像處理領域，特別涉及一種云、影檢測方法。

背景技術

近些年，隨著航空、航天遙感技術的不斷進步，遙感影像的分辨率達到亞米級別。高分影像不僅具有豐富的空間、紋理等復雜特征，由于影像自身的差異和變化(例如光照、物體的形狀、大小、位置等)使得同一類別的對象不一致，不同類別之間還具有視覺相似性，這給影像識別帶來了困難。復雜多變的光譜特征以及難以有效表達的空間形態特征，使云和陰影一直存在檢測過程復雜、適用性差和精度不高的問題，難以形成穩定有效的檢測方法。

現有云、影檢測方法主要有以下幾種：

(1)人工目視解譯

人們對地表的土地利用存在一種先驗知識，在遙感圖像尋找對應關系。然后，根據遙感圖像的影像特征推論地表物體的屬性。這一過程就稱之為遙感圖像的解譯，也叫遙感圖像的判讀。人工解譯，也是目前國內使用最多的一種影像提取方法，如土地調查、地質調查等。人工目視解譯非常靈活，但是卻也有極大的局限性：人工投入大、結果不確定性高、生產周期長、費用高、精度控制比較困難、對解譯人員的解譯經驗要求高等缺點的存在，使得目視解譯技術不適合在大規模的高分辨率遙感數據處理應用中。

(2)面向對象法

面向對象方法是近年來在遙感解譯領域較廣泛應用的方法，其可充分利用對象的色調、形狀、紋理、層次等相關特征，并通過利用多尺度信息，實現多尺度的影像分割。該方法將其厚云、薄云及云影認定為不同類對象，以此實現不同類型云和陰影的檢測。根據影像特點及覆蓋區狀況，定義植被、水體、不透水面、厚云、薄云、云影和其他陰影等類別，利用ENVI FX特征提取模塊，實現影像云和陰影的提取。在我國南方地區，地貌以山地、丘陵為主，故影像上存在極為明顯的明暗層次差異，某些陰影面(如山體陰影)極容易與云影混淆，不易區分，面向對象法可以實現二者的部分識別。

(3)多特征協同檢測法

在對厚云、薄云、冰雪及其他地類多光譜特性分析的基礎上，用多特征協同方法檢測云和陰影。首先，對冰雪、云及其他地物類型可分性較好的紅、短波紅外、熱紅外波段，利用光譜角填圖法匹配云光譜特征曲線，并進一步結合短波紅外波段像元絕對值區分云與冰雪，以及熱紅外波段像元絕對值區分云及其他地物類型；其次，通過組合云影定向移動模型與近紅外波段亮度閾值檢測出云影像元。該方法需要用熱紅外波段多光譜曲線、“診斷性”波段及空間關系多特征耦合，能有效地檢測出影像中的薄云、厚云及云影。

綜上所述，目前大批量高分影像云、陰影識別的工作仍然主要依靠人工目視解譯，面向對象法和多特征協同檢測法均采用云、影的中低層次特征，不能更好的表達云、影信息。因此，提供一種能自動檢測云、影，提高云、影識別效率和準確度的云、影檢測方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種云、影檢測方法，其能自動檢測云、影，提高云、影識別效率和準確度。

本發明的解決方案是這樣實現的：一種云、影檢測方法，包括以下步驟：

S1、建立檢測樣本庫，首先對樣本圖像進行人工標注，將云、影區域標注出來，然后從云、影區域選取若干個大小為K×K的子塊作為正樣本，從非云區選取若干個大小為K×K的子塊作為負樣本；