[發明專利]一種基于雙向顏色空間變換的建筑物提取方法

有效

• 申請號: 201810307834.5
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108509926B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 施文灶;程姍
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發明涉及一種基于雙向顏色空間變換的建筑物提取方法。包括如下步驟：步驟1，輸入多光譜遙感影像；步驟2，RGB顏色空間轉LUV顏色空間；步驟3，LUV分解；步驟4，分別提取分量L、U和V中的增強真集合；步驟5，LUV顏色空間轉RGB顏色空間；步驟6，圖像分割；步驟7，后處理；步驟8，輸出結果。能夠準確提取多光譜遙感影像中的建筑物，可以應用于城區地理基礎信息數據庫中建筑物的更新。

技術領域

本發明涉及一種遙感影像處理領域，具體說是一種基于雙向顏色空間變換的建筑物提取方法。

背景技術

建筑物是城市主要地理要素之一，是各種城市專題圖的重要內容，研究建筑物的提取對綜合考察城市地理信息環境具有重要意義。隨著高分辨率遙感影像獲取技術的快速發展，遙感影像的處理、分析和應用有了更好的數據源，其數字產品則有了更廣泛、更深入的應用。計算機圖像處理技術、模式識別、人工智能等方面的都取得不同程度的進展，為高效地提取海量影像中的有效信息提供了可能。但建筑物信息的提取要比其他信息如道路、水體的獲取難得多，主要原因如下：

(1)數據源主要是二維的遙感影像，大多數情況下缺少直接的三維數據；

(2)不同的遙感影像常因為光譜范圍、分辨率、傳感器的幾何圖像以及成像條件等因素的不同而有較大的差異；

(3)不同種類的建筑物其所表現出來的外觀和紋理細節等千變萬化，表現在遙感圖像上差異很大，統一的建筑物模型庫難以建立，這使得信息的自動提取變得相當困難；

(4)建筑物所處場景的復雜性，如對比度較低時、房屋相互遮擋、建筑物自身的陰影以及處在其它地物的陰影等，所以想自動地從背景中提取出邊界清晰的建筑物較為困難。

發明內容

本發明提供了一種基于雙向顏色空間變換的建筑物提取方法，可克服目前遙感影像中建筑物提取困難的問題，結合RGB和LUV兩個顏色空間的優點，可以檢測遙感影像中的建筑物目標，無需人工干預，自動化程度高。

為實現本發明的目標所采用的技術方案是：方法包括以下步驟：

步驟1：輸入寬度為W，高度為H且包含R，G，B三個顏色分量的多光譜遙感影像I_in；

步驟2：將多光譜遙感影像I_in從顏色空間RGB轉換為顏色空間LUV；

步驟3：將步驟2中的顏色空間LUV分解為分量L，分量U和分量V；

步驟4：用以下公式將顏色空間LUV的分量L轉換為真集合(T_L)，不定集合(X_L)和假集合(P_L)：

式(1)中，T_L(x,y)為真集合(T_L)中像素點(x,y)的取值，X_L(x,y)為不定集合(X_L)中像素點(x,y)的取值，P_L(x,y)為假集合(P_L)中像素點(x,y)的取值；int(x,y)為像素點(x,y)的強度值，為以像素點(x,y)為中心，邊長為w×w的窗口中所有像素點的強度平均值，為分量L中強度平均值的最大值，為分量L中強度平均值的最小值；dif(x,y)為像素點(x,y)的強度偏移量，dif_g和均為強度偏移量閾值，且dif_gdif_s；

步驟5：用以下公式分別計算步驟4中真集合(T_L)，不定集合(X_L)和假集合(P_L)的信息熵，分別記為E(T_L)、E(X_L)和E(P_L)：