[發明專利]一種基于信息熵的遙感影像特征離散化方法及系統

有效

• 申請號: 201711311000.3
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107909062B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 黃夢醒;陳瓊;張雨;馮文龍
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 趙蕊紅

1.一種基于信息熵的遙感影像特征離散化方法，其特征在于，包括以下步驟：

列出遙感影像中被選中樣本在各個波段的像元值和所屬類別，并建立基于像元值和所屬類別的影像信息決策表；

基于信息熵的區間分隔模型計算區間信息熵，基于信息熵進行區間分割；

對所述影像信息決策表進行離散化，并分別計算離散化前、后影像信息表的不可分辨關系差異度，所述不可分辨關系差異度為上近似集和下近似集的差異數；

根據所述不可分辨關系差異度對離散化的結果進行評估，選擇最優的離散化方案。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述列出遙感影像中被選中樣本在各個波段的像元值和所屬類別，并建立基于像元值和所屬類別的影像信息決策表，包括步驟：

從遙感影像中選取多個樣本；

通過圖像采樣得到所選取的每一個樣本的像元值，并在每一個樣本中標注相應的土地覆蓋類型，所有的樣本構成樣本集；

根據帶有像元值和土地類型標簽的樣本集，建立以波段為條件屬性，以地物類型為決策屬性的決策表矩陣。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于信息熵的區間分隔模型計算區間信息熵，基于信息熵進行區間分割，包括步驟：

根據當前所有區間的狀態信息建立區間熵表；

計算當前所有區間相應的信息熵，判斷各個區間的信息熵是否大于設定閾值，如果是則對該區間繼續進行分割，直至該區間的熵小于設定閾值，更新區間熵表；

依次將各個波段的分割區間用候選斷點表示并以矩陣的形式保存。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對所述影像信息決策表進行離散化，并分別計算離散化前、后影像信息表的不可分辨關系差異度，包括步驟：

依次利用各個波段的候選斷點對所述影像信息決策表進行離散化；

分別求解離散化前影像信息表關于決策屬性的上近似集、下近似集，及離散化后影像信息表關于決策屬性的上近似集、下近似集；

分別計算離散化前、后影像信息表的不可分辨關系差異度。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述不可分辨關系差異度對離散化的結果進行評估，選擇最優的離散化方案，包括步驟：

采用如下公式對不同設定閾值和迭代次數下的離散結果進行評分：其中，N_d為離散化前、后影像信息表的不可分辨關系差異度，|d|為樣本的類別個數，每一個類別對應著一對上、下近似集；為所有波段的候選斷點總數，為原始影像信息表的斷點總數，m為波段數目，i，j，m均為整數；

選取分值最高的離散化方案。

6.一種基于信息熵的遙感影像特征離散化系統，其特征在于，包括：

影像信息決策表建立單元，用于列出遙感影像中被選中樣本在各個波段的像元值和所屬類別，并建立基于像元值和所屬類別的影像信息決策表；

信息熵計算單元，用于基于信息熵的區間分隔模型計算區間信息熵，并基于信息熵進行區間分割；

離散化單元，用于對所述影像信息決策表進行離散化，并分別計算離散化前、后影像信息表的不可分辨關系差異度，所述不可分辨關系差異度為上近似集和下近似集的差異數；

評估單元，用于根據所述不可分辨關系差異度對離散化的結果進行評估，選擇最優的離散化方案。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，影像信息決策表建立單元包括：

樣本選取模塊，用于從遙感影像中選取多個樣本；

樣本集建立模塊，用于通過圖像采樣得到所選取的每一個樣本的像元值，并在每一個樣本中標注相應的土地覆蓋類型，所有的樣本構成樣本集；

決策表矩陣建立模塊，用于根據帶有像元值和土地類型標簽的樣本集，建立以波段為條件屬性，以地物類型為決策屬性的決策表矩陣。