[發(fā)明專利]一種遙感影像水體識別提取的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810376904.2
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108564056B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 桑學(xué)鋒;翟正麗;王建華;王浩;戴繼光;趙勇;柳長順;楊梅;吳娟
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/20
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務(wù)所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛(wèi)東

1.一種遙感影像水體識別提取的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S10、利用RGB值對遙感影像進(jìn)行二值化，得到二值化圖像；

步驟S20、遍歷二值化圖像，以每個像素點(diǎn)的光譜信息作為特征量判斷得到屬于水體的像素點(diǎn)，并作為種子點(diǎn)；基于每個種子點(diǎn)的4-鄰域法追蹤與該種子點(diǎn)的光譜信息相同的像素點(diǎn)，并對種子點(diǎn)和與其光譜信息相同的像素點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記；

步驟S30、自動鏈碼標(biāo)識相同的像素點(diǎn)，得到標(biāo)識不同的多個水體區(qū)域，計(jì)算水體區(qū)域面積，實(shí)現(xiàn)大尺度多水體區(qū)域的一體化多水體信息的同時識別和提取；

采用基于遙感影像的RGB三通道的雙閾值法判斷像素點(diǎn)是否為水體，雙閾值法判定像素點(diǎn)F(Xi，Yi)是否為水體的公式為：

當(dāng)F(Xi，Yi)為真（F(Xi，Yi)=1）時,表示該點(diǎn)為種子點(diǎn)；

其中，R0為像素點(diǎn)F(Xi，Yi)在R通道的光譜信息；G0為像素點(diǎn)F(Xi，Yi)在G通道的光譜信息；B0為像素點(diǎn)F(Xi，Yi)在B通道的光譜信息； T_R1 、T_R2為R通道二值化的兩個閾值；T_G1 、T_G2為G通道二值化的兩個閾值； T_B1 、T_B2為B通道二值化的兩個閾值；

在確定遙感影像RGB二值化的閾值時，將RGB值先平滑平均，再根據(jù)平滑后的RGB的值確定遙感影像RGB二值化的閾值，具體為：

從影像中讀取到n個RGB值，每5個RGB的值為一組，計(jì)算每組RGB值的滑動平均值，將直接從遙感影像中讀取的RGB值進(jìn)行平滑；

然后再將經(jīng)過平滑后得到的n/5個RGB值依次排列；

最后，基于RGB值的直方圖，確定RGB二值化的閾值范圍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用基于區(qū)域增長的水體區(qū)域追蹤識別算法實(shí)現(xiàn)步驟S20，步驟S20具體包括以下步驟：

步驟S21、從二值化圖像第一行第一列的像素開始掃描，當(dāng)像素點(diǎn)的光譜信息使判定像素點(diǎn)是否為水體的公式的值為1時，設(shè)該像素點(diǎn)為種子點(diǎn)，并標(biāo)記，標(biāo)記碼lable=1；

步驟S22、在種子點(diǎn)F(Xi，Yi)的4-鄰域之內(nèi)，檢測與種子點(diǎn)F(Xi，Yi)光譜信息相同的像素點(diǎn)；并對與種子點(diǎn)連通的像素點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，記錄其坐標(biāo)，分別存入連通判斷棧和水體區(qū)域棧中，并建立對應(yīng)標(biāo)記碼與水體區(qū)域棧的映射關(guān)系；

步驟S23、判斷連通判斷棧是否為空，如果為空，表明已完成一個水體區(qū)域提取，執(zhí)行步驟S25；否則，執(zhí)行步驟S24；

步驟S24、將連通判斷棧中的像素點(diǎn)取出，作為種子點(diǎn)，執(zhí)行步驟S22；

步驟S25、判斷是否掃描完二值化圖像的所有像素點(diǎn)，如果是，執(zhí)行步驟28；否則，執(zhí)行步驟S26；

步驟S26、繼續(xù)掃描二值化圖像的像素點(diǎn)，當(dāng)掃描光譜信息使判定像素點(diǎn)是否為水體的公式的值為1的像素點(diǎn)時，判斷該像素點(diǎn)是否帶有標(biāo)記，如果有，執(zhí)行步驟S25；否則，執(zhí)行步驟S27；

步驟S27、令標(biāo)記的標(biāo)記碼lable=lable+1；然后執(zhí)行步驟S22；

步驟S28、水體追蹤識別結(jié)束。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，建立水體區(qū)域面積與庫容關(guān)系曲線，并通過提取的水體區(qū)域面積，結(jié)合水體區(qū)域面積與庫容關(guān)系曲線，實(shí)時推求各水體的水量儲量情況。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，通過設(shè)置提取目標(biāo)水體的水體面積閾值，去除提取的多個水體區(qū)域中的噪聲；具體為：

根據(jù)每個水體區(qū)域的標(biāo)記的標(biāo)簽label值,可以計(jì)算出其對應(yīng)的區(qū)域面積,再根據(jù)對應(yīng)區(qū)域面積Slabel與水體面積閾值T對比結(jié)果，判斷該水體區(qū)域是否為噪聲；

如果水體區(qū)域面積Slabel大于水體面積閾值T，則該水體區(qū)域不為噪聲；

如果水體區(qū)域面積Slabel小于等于水體面積閾值T，則該水體區(qū)域?yàn)樵肼暎鶕?jù)標(biāo)記碼與水體區(qū)域棧的映射關(guān)系，找到該區(qū)域?qū)?yīng)的水體區(qū)域棧，并將對應(yīng)水體區(qū)域棧中像素點(diǎn)的標(biāo)記碼改為非水體標(biāo)識碼，并修改標(biāo)記碼與水體區(qū)域棧的映射關(guān)系。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，并去除噪聲后，將剩余的所有的水體區(qū)域按照標(biāo)識碼進(jìn)行排序，然后按照順序?qū)λw區(qū)域重新進(jìn)行標(biāo)記，使各個水體區(qū)域之間的標(biāo)記碼連續(xù)，并修改每個水體區(qū)域與對應(yīng)水體區(qū)域棧的映射關(guān)系。