[發(fā)明專利]一種集成灰度值、空間信息和類別知識的變化檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810182860.X
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN110232302B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 史文中;邵攀
• 申請（專利權）人: 香港理工大學深圳研究院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 冷仔

1.一種非監(jiān)督的遙感影像變化檢測方法，其特征在于，包括：

步驟1，獲取兩期遙感影像，生成兩期所述遙感影像的差分影像；

所述步驟1包括：對兩期遙感影像進行預處理，利用主成分分析技術生成預處理后的兩期遙感影像的差分影像，所述差分影像同時考慮兩期遙感影像在波譜空間的點位變化和方向變化；

步驟2，通過閾值技術識別所述差分影像中幾乎可確定是否發(fā)生變化的像元區(qū)域；

所述步驟2包括：利用閾值技術得到決策閾值T，并通過決策閾值T將像元初步劃分為未變化像元集合D_u和變化像元集合D_c：

其中X_D表示差分影像，p_i表示像元，g_i表示像元p_i的灰度值；

獲取幾乎可確定的變化類像元集合C_c和幾乎可確定的未變化類像元C_u：

其中T_k為誘導閾值，通過公式k∈{u,c}確定，||C_k||和||D_k||分別表示集合C_k和集合D_k的像元個數(shù)；

步驟3，利用S-型函數(shù)定義所識別的幾乎可確定像元屬于變化類和未變化類的監(jiān)督隸屬度；所述監(jiān)督隸屬度的具體計算方式為：

其中，表示像元p_i屬于類別w_k的監(jiān)督隸屬度，w_u和w_c分別表示未變化類和變化類兩個類別；μ_k表示灰度值集合G_k＝{g_i|p_i∈D_k}的均值；

步驟4，根據所述差分影像像元的灰度值、空間信息和所述監(jiān)督隸屬度，通過逐步迭代過程計算所述差分影像的模糊隸屬度函數(shù)；

所述步驟4包括：通過目標函數(shù)

將像元灰度值和監(jiān)督隸屬度引入聚類過程，其中I表示像元總數(shù)；υ_k為類別w_k的聚類中心，u_ki表示像元p_i屬于類別w_k的監(jiān)督隸屬度；||g_i-υ_k||表示g_i到υ_k的歐式距離，α為平衡系數(shù)；b_i是二值變量，用于標記像元p_i是否屬于幾乎可確定區(qū)域的像元，若是則令b_i＝1，否則令b_i＝0；

通過修正公式

利用空間信息來修正差分影像的模糊隸屬度函數(shù)，其中表示通過空間信息修正后的像元p_i屬于類別w_k的監(jiān)督隸屬度；δ_i用于標記p_i是否為邊界像元，若是則令δ_i＝0，否則令δ_i＝1；

其中，

N_i表示像元p_i的鄰域；p_j和p_s表示像元p_i的鄰域像元；g_j和g_s分別表示像元p_j和p_s的灰度值；D_is與D_ij的求解公式相同；N_R表示鄰域N_i包含的像元個數(shù)；ζ＝0.5用來防止分母為0；d_ij表示像元p_i和p_j的空間距離；

步驟5，對所述模糊隸屬度函數(shù)進行去模糊化，得到兩期所述遙感影像的變化檢測結果。