[發明專利]一種跨時間建筑物變化檢測建模方法以及檢測裝置、方法及存儲介質

有效

• 申請號: 201810411612.8
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108776772B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 謝戚鑫;東科;王伊婷;宋寬;史紅欣;譚遵泉;張弓;顧竹
• 申請（專利權）人: 北京佳格天地科技有限公司
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/26;G06V10/75;G06K9/62
• 代理公司: 北京恒博知識產權代理有限公司 11528
• 代理人: 范勝祥

本發明涉及遙感衛星影像分析技術領域，公開了一種用于圖像對比分析的語義分割模型建模方法、裝置、設備及存儲介質。所述裝置具體包括：設置標簽單元、影像切割單元、輸入輸出對應單元和獲得檢測模型單元，從而獲得自動檢測模型。本發明使用基于像素級別的語義分割模型，實現了深度學習算法與高分辨率衛星圖像技術相結合，可實現同一地區跨越長時間的建筑物變化自動檢測。

技術領域

本發明涉及遙感衛星影像分析技術領域，公開了一種基于遙感衛星影像 進行分析的跨時間建筑物變化檢測建模以及檢測的裝置、方法及存儲介質。

背景技術

本發明對于背景技術的描述屬于與本發明相關的相關技術，僅僅是用于 說明和便于理解本發明的發明內容，不應理解為申請人明確認為或推定申請 人認為是本發明在首次提出申請的申請日的現有技術。

對衛星影像中的地物(道路、建筑物等)進行標注是衛星影像領域的重 要課題。在國土監察業務中，很重要的一項工作是監管地上建筑物的建、拆、 改、擴。例如，如果地塊未經審批而存在建筑物，那么需要實地派人去調查 是否出現了非法占地行為。如果地塊賣給了開發商但是沒有實際建設，那么 需要調查是否捂地或者是開發商資金鏈出現問題。如果居民住房/商業用地異 常擴大，那么需要調查是否存在違章建筑，因此國土局公務員每天需要大量 巡查工作。

傳統建筑物檢測方法在處理該問題時通常是提取目標的紋理或者形狀 特征，使用一些典型的算子在衛星影像上進行建筑物的檢測并分析變化。

隨著高分辨率遙感衛星技術逐漸成熟，世界上很多國家都開始逐漸意識 到高分衛星在國土監察、減災防災、地圖繪制等領域內的巨大實用價值。面 對大量高質量的遙感衛星影像數據，傳統的建筑物檢測方法依賴人工提取特 征并不能充分挖掘數據之間的關聯，以至于檢測精度不高。不同地塊上的建 筑物風格差異可能造成典型特征算子失效，無法找到一種普適的專家規則導 致傳統機器學習算法在該問題上存在明顯的局限性。

發明內容

為了解決同一地區跨越長達20年時間尺度的建筑物變化自動檢測的技 術問題，本發明的第一方面，涉及一種用于圖像對比分析的語義分割模型建 模裝置，包括：設置標簽單元，從衛星遙感影像中選擇同一地區前后時間拍 攝的遙感影像組，進行人工識別標注，在對應區域設置標簽；影像切割單元， 將由設置標簽步驟構建起來的人工標注區域影像切割成足夠數量的小尺寸 圖片，構成小尺寸圖片數據集，用于語義分割模型的訓練；輸入輸出對應單 元，將影像切割步驟得到的小尺寸圖片數據集中前后時間的多通道圖像堆疊 作輸入，對應的變化標簽作為目標中的真值標簽；獲得檢測模型單元，通過 深度學習框架，使用輸入輸出對應步驟中的小尺寸圖片數據集不斷優化FCN 網絡參數直至收斂，從而獲得自動檢測模型。本申請將深度學習算法與高分 辨率衛星圖像技術相結合，使用基于像素級別的語義分割模型來實現算法。

優選地，所述影像切割單元，使用均勻分布的隨機數生成坐標點對，并 在人工標注區域影像中進行隨機切割。

優選地，所述影像切割單元，按照0°，30°，60°，90°等多角度的擺放 方式在人工標注區域影像中進行隨機切割。

優選地，所述的用于圖像對比分析的語義分割模型建模裝置，還包括： 擴增數據集單元，對切割獲得的小尺寸圖片進一步擴增訓練數據集的規模。

優選地，所述的用于圖像對比分析的語義分割模型建模裝置，還包括： 影像預處理單元，將欲處理的衛星遙感影像組進行勻色處理。

優選地，所述輸入輸出對應單元，首先將圖片進行標準化處理以消除每 張輸入圖片中的色差造成的干擾。

本發明的第二方面，涉及一種用于圖像對比分析的語義分割模型建模方 法，所述方法的具體步驟與上述裝置的單元功能一一對應。