[發(fā)明專利]一種基于多波段遙感影像的海岸線提取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811063787.0
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109359533B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 郭碧云;潘磊劍
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/38;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/90
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發(fā)明涉及海岸線提取技術，具體涉及一種基于多波段遙感影像的海岸線提取方法，包括以下步驟：A）導入目標區(qū)域多波段遙感影像數(shù)據(jù)；B）為每個像素點構建特征向量，將目標區(qū)域分割成為若干個色塊；C）選取一個海洋水體參考點，識別海洋水體區(qū)域；D）提取步驟C獲得的海洋水體區(qū)域邊界，將邊界作為海岸線輸出。本發(fā)明的實質性效果是：將每個波段遙感圖像濾波處理后進一步構建每個目標像素點的多波段光輻射能量特征向量，根據(jù)該特征向量進行色塊劃分和海洋水體識別，識別出的海洋水體邊界即海岸線，能夠有效發(fā)揮多波段遙感圖像的優(yōu)勢，提高海岸線提取精準度。具有波段越多，提取精準度越高的特點。

技術領域

本發(fā)明涉及海岸線提取技術，具體涉及一種基于多波段遙感影像的海岸線提取方法。

背景技術

海岸線是劃分海洋與陸地管理區(qū)域的基準線，其變化直接改變潮間帶灘涂資源量及海岸帶環(huán)境，影響人民的生存和發(fā)展，被國際地理信息委員會(IGDC)定為最重要的27種地表特征之一。衛(wèi)星遙感圖像是衛(wèi)星過頂時記錄的地面、海面以及云層的某個或多個光波段感光強度的記錄，其記錄值表達的是該波段光輻射的能量值。多波段遙感圖像能夠反映不同光反射物對多個波段光的反射特性。對于物體識別，有著明顯優(yōu)于單波段遙感圖像的效果。隨著衛(wèi)星技術的不斷進步，多波段遙感圖像得到發(fā)展。然而目前的海岸線提取方法，主要為灰度圖邊界尋找法，并不能很好的發(fā)揮多光譜遙感圖像的優(yōu)勢。

中國專利CN104732215A，公開日2015年6月24日，一種基于信息向量機的遙感影像海岸線提取方法，公開了一種基于信息向量機的遙感影像海岸線提取方法，它首先獲取含有海岸線信息的遙感影像，并根據(jù)遙感影像的波段信息計算歸一化差值水體指數(shù)，得到NDWI影像；然后在NDWI影像上選取樣本點并提取顏色、紋理特征與類別構造訓練樣本，訓練IVM模型；再利用訓練好的IVM模型自動對影像所有像元進行分類，實現(xiàn)遙感影像的海水與陸地的分割；最后通過灰度化與二值化的圖像處理技術提取海岸線。其有益效果是顯著增強了在噪聲污染下海岸線提取的精度，實現(xiàn)了海岸線快速而準確地提取，為海岸線測量、識別與分析提供一種高效的技術手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是：目前的遙感圖像海岸線提取技術主要針對灰度圖進行邊界識別和提取，不能很好的發(fā)揮多波段遙感圖像的優(yōu)勢。提出了一種基于多波段遙感影像的將每個波段遙感圖像濾波處理后進一步構建每個目標像素點的多波段光輻射能量特征向量，根據(jù)該特征向量進行色塊劃分和海洋水體識別，識別出的海洋水體邊界即海岸線的精準度更高的更便捷的海岸線提取方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案為：一種基于多波段遙感影像的海岸線提取方法，包括以下步驟：A）將目標區(qū)域的多波段遙感影像數(shù)據(jù)導入到若干個二維數(shù)組中，每個二維數(shù)組存儲目標區(qū)域一個波段的能量值信息，二維數(shù)組的大小與目標區(qū)域遙感影像大小相等，對導入的多波段遙感影像進行soble算子濾波處理；B）根據(jù)像素點每個波段的能量值，為每個像素點構建特征向量，根據(jù)相似性將特征向量相似的像素點歸為同色，將目標區(qū)域分割成為若干個色塊；C）選取一個海洋水體參考點，將該參考點所在色塊以及與所在色塊同色的全部色塊作為海洋水體區(qū)域；D）提取步驟C獲得的海洋水體區(qū)域邊界，將邊界作為海岸線輸出。

作為優(yōu)選，所述為像素點構建特征向量的方法為：B1）選取一個波段遙感圖像，找到該波段遙感圖像中能量值的最大值Emax；B2）以Emax/3為界限，將該波段遙感圖像二值化，小于Emax/3的像素置零，大于或等于Emax/3的像素置1；B3）對每個波段遙感圖像執(zhí)行步驟B1~B2，將每個像素點對應的全部波段值作為該像素點的特征向量，特征向量T(x,y)=(e1,e2,…,en)，其中x,y未像素點的橫豎坐標值，e1~en為該像素點位置在不同波段搖桿圖像中的二值化后的值，n為波段數(shù)量。