[發明專利]基于信息增益率的衛星影像分割最佳分割尺度確定方法

有效

• 申請號: 201810732696.5
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN109063577B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 楊玲波;黃敬峰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/62
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳升華

1.一種基于信息增益率的衛星影像分割最佳分割尺度確定方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、獲取高分辨率衛星遙感影像，并對遙感影像進行預處理；

步驟2、將步驟1預處理的遙感影像中選擇具有代表性的區域作為最佳分割尺度確定的樣本區域；

所述的具有代表性的區域是指分類目標集中區域，分類目標是所要研究的作物類型；

步驟3、使用分類方法對步驟2中確定的樣本區域的地物類型進行分類，得到樣本區域的分類成果，作為最佳分割尺度確定的參考影像；

步驟4、對步驟2中確定的樣本區域，基于多尺度分割技術設置一系列從小到大的分割尺度參數，對樣本區域影像進行多尺度分割，獲取一系列分割對象的矢量文件，即分割矢量；

步驟5、基于香農信息熵公式，計算步驟3確定的參考影像的信息熵及步驟4獲取的分割矢量的信息熵；

按照香農信息熵公式(1)計算聚類影像D的信息熵H(D)，式中，k為類別的總數，P_i為第i類的概率，即影像中該類的面積與總面積的比值；

步驟6、將步驟3確定的參考影像加入步驟4獲取的分割矢量，通過條件熵公式計算參考影像加入分割矢量后的條件熵；

按照條件熵公式(2)，聚類影像D加入分割矢量，計算加入多尺度分割對象矢量A_scale后，聚類影像D的條件熵H(D|A_scale)，式中，n為該分割尺度下對象的總數；P(A＝A_i)為第i個對象的概率，即該對象面積占總面積的比值；H(D|A＝A_i)指的是在第i個對象中聚類影像D的信息熵，計算公式參照公式(1)；

步驟7、將步驟5得到的參考影像的信息熵、分割矢量的信息熵以及步驟6得到的條件熵，通過信息增益公式和信息增益率公式計算分割矢量的信息增益和信息增益率；

按照信息增益公式(3)，在計算加入多尺度分割對象矢量A_scale后，聚類影像D的信息增益g(D,A_scale)，計算公式如下：

g(D,A_scale)＝H(D)-H(D|A_scale) (3)

按照信息增益率公式(4)，計算加入多尺度分割對象矢量A_scale后，聚類影像D的信息增益率g_R(D,A_scale)，其中H(A_scale)為多尺度分割矢量A_scale自身的信息熵，計算公式參照公式(1)：

步驟8、根據步驟7獲得的分割矢量的信息增益率，根據信息增益率最大的原則選取最佳分割尺度。

2.根據權利要求1所述的基于信息增益率的衛星影像分割最佳分割尺度確定方法，其特征在于，步驟1中，所述的預處理包括：幾何校正、影像裁切。

3.根據權利要求1所述的基于信息增益率的衛星影像分割最佳分割尺度確定方法，其特征在于，步驟3中，所述的分類方法為目視解譯分類方法、最大似然分類方法或ISODATA分類方法。