[發(fā)明專利]一種基于陰影的高分辨率遙感影像建筑物高度估測方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810271738.X | 申請日： | 2018-03-29 |
| 公開（公告）號： | CN108765488B | 公開（公告）日： | 2022-03-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 孫開敏;張宏雅;李文卓;眭海剛;馬國銳;劉俊怡 | 申請（專利權(quán)）人： | 武漢大學(xué) |
| 主分類號： | G06T7/62 | 分類號： | G06T7/62;G06T7/60;G06T7/13;G06T7/155;G06T7/00;G01C11/00 |
| 代理公司： | 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人： | 嚴(yán)彥 |
| 地址： | 430072 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 陰影 高分辨率 遙感 影像 建筑物 高度 估測 方法 | ||
1.一種基于陰影的高分辨率遙感影像建筑物高度估測方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1，對待檢測原始影像進行陰影檢測，得到陰影檢測結(jié)果圖，并分別利用形態(tài)學(xué)處理得到更獨立的陰影和邊緣更平滑的陰影；
步驟2，利用步驟1所得邊緣平滑的陰影，利用陰影的面積、長度，以及衛(wèi)星影像的成像特性判定陰影方向；實現(xiàn)方式為，
步驟2.1，用閾值法獲取大面積陰影；
步驟2.2，提取大面積陰影邊緣；
步驟2.3，檢測陰影邊緣的直線長度，進行長度篩選，再統(tǒng)計長直線方向；
步驟2.4，結(jié)合建筑物位置、影像成像時間特性和步驟2.3獲取的長直線方向統(tǒng)計圖，確定陰影方向，包括根據(jù)建筑物的緯度和遙感影像的成像時間一般處于上午9點到下午3點間這一特性，估算出大致的太陽方位角，從而推斷大致的陰影在影像上的角度，結(jié)合步驟2.3所得的直線角度統(tǒng)計圖，在對應(yīng)陰影角度范圍內(nèi)確認(rèn)陰影角度和方向；
步驟3，根據(jù)步驟2所得陰影方向，通過統(tǒng)計步驟1所得獨立的陰影中某目標(biāo)建筑物對應(yīng)所有的陰影長度，根據(jù)陰影長度的統(tǒng)計特征確定該目標(biāo)建筑物對應(yīng)的陰影長度；
確定方式為，統(tǒng)計建筑物對應(yīng)陰影長度，根據(jù)陰影長度的統(tǒng)計特征確定建筑物對應(yīng)的陰影長度；針對每一個建筑物對應(yīng)陰影切片，根據(jù)陰影方向角度逆時針旋轉(zhuǎn)至陰影方向角度呈水平狀態(tài)，通過水平線掃描的方式獲得陰影切片中的所有直線長度，進行長度直方圖統(tǒng)計，選取最右側(cè)波峰段的均值作為該建筑物的陰影長度；
步驟4，通過步驟2所得陰影方向，求取太陽方位角，并通過太陽方位角推算太陽高度角；實現(xiàn)方式為，首先通過地物的陰影方向求取太陽方位角，當(dāng)太陽方位角等于豎立在地面上的直線的陰影與正南方向的夾角；然后根據(jù)影像獲取日期求取太陽赤緯，再根據(jù)太陽赤緯、建筑物當(dāng)?shù)鼐暥取⑻柛叨冉恰⑻柗轿唤呛吞枙r角之間的關(guān)系，推算出拍攝時刻的時角和太陽高度角；
步驟5，根據(jù)步驟3所得的陰影長度和步驟4所得的太陽高度角，估測目標(biāo)建筑物的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于陰影的高分辨率遙感影像建筑物高度估測方法，其特征在于：利用形態(tài)學(xué)處理得到更獨立的陰影時，形態(tài)學(xué)處理包括采用形態(tài)學(xué)閉運算，填補陰影內(nèi)部小空洞，再采用開運算，緩解陰影粘連的現(xiàn)象。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于陰影的高分辨率遙感影像建筑物高度估測方法，其特征在于：利用形態(tài)學(xué)處理得到邊緣更平滑的陰影時，形態(tài)學(xué)處理包括采用形態(tài)學(xué)閉運算，填補陰影內(nèi)部小空洞，再采用開運算，平滑陰影邊緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述基于陰影的高分辨率遙感影像建筑物高度估測方法，其特征在于：步驟3確定建筑物對應(yīng)的陰影長度實現(xiàn)方式為，獲得建筑物陰影在陰影方向上的對應(yīng)長度直方圖，根據(jù)直方圖的分布在直方圖最右側(cè)選取峰值作為建筑物的陰影長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述基于陰影的高分辨率遙感影像建筑物高度估測方法，其特征在于：步驟4中，根據(jù)陰影方向與正南方向的夾角與太陽方位角近似相等，獲得太陽方位角之后，獲得太陽高度角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述基于陰影的高分辨率遙感影像建筑物高度估測方法，其特征在于：步驟5中，將建筑物對應(yīng)的陰影長度與太陽高度角的正切值相乘，得到建筑物高度。
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