[發(fā)明專利]一種基于多源多光譜遙感圖像水體提取方法、系統(tǒng)和可讀存儲介質(zhì)

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• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN112507763A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆燦;劉帥普
• 申請（專利權(quán)）人: 中科星圖股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34
• 代理公司: 北京華專卓海知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11664
• 代理人: 張繼鑫

本發(fā)明公開了一種基于多源多光譜遙感圖像水體提取方法、系統(tǒng)和可讀存儲介質(zhì)，其中方法包括獲取多源遙感圖像，并分別對遙感對象進(jìn)行尺寸預(yù)處理；對預(yù)處理后的遙感圖像進(jìn)行圖像大氣校正；對大氣校正后的遙感圖像進(jìn)行歸一化水體指數(shù)NDWI計算；消除歸一化水體指數(shù)NDWI的異常值，并繪制NDWI圖像灰度直方圖，根據(jù)NDWI圖像灰度直方圖峰值分布確定水體分割閾值；根據(jù)歸一化水體指數(shù)NDWI與水體分割閾值的預(yù)設(shè)關(guān)系判斷遙感圖像中的地物是否為水體；若遙感圖像中的地物為水體則將對應(yīng)的遙感圖像二值化處理，并在二值化處理后的圖像中提取水體輪廓對水體影像裁剪并保存。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)提取方法效率低的缺陷，具有較高的普適性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及遙感圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體的，涉及一種基于多源多光譜遙感圖像水體提取方法程序方法、系統(tǒng)和可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

遙感技術(shù)的發(fā)展，為水資源管理和利用提供了新的思路，而水體時空分布特征對于水資源監(jiān)測與應(yīng)用具有重要意義，為了快速、準(zhǔn)確、高效地獲取地表水體信息，借助于遙感圖像提取水體信息已經(jīng)成為當(dāng)前水利遙感研究的重點。

從遙感圖像上獲取目標(biāo)地物信息的過程稱為遙感圖像解譯，主要分為目視解譯和計算機解譯兩種方式。其中，目視解譯是指專業(yè)人員通過直接觀察或借助儀器在遙感圖像上獲取特定目標(biāo)地物信息的過程；遙感計算機解譯是指以遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在計算機系統(tǒng)支持下，綜合運用地學(xué)分析、遙感圖像處理、模式識別與人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)遙感圖像專題信息的智能化獲取。傳統(tǒng)遙感圖像的信息提取主要依賴于目視解譯，但對于遙感圖像中單一的水體研究而言，采用計算機解譯方法對遙感圖像水體的直接提取能夠節(jié)約大量目視解譯的勞動力成本，同時大大提高工作效率。

從理論上講，遙感計算機解譯實現(xiàn)水體提取的重要依據(jù)是水體的光譜特征曲線主要集中在0.5um波長處，超過0.75um處的近紅外波段反射率顯著衰減，而多光譜遙感圖像擁有多個光譜通道，分布都包括了可見光和近紅外波段，采用多波段組合法可以通過不同波段的優(yōu)勢組合，從而達(dá)到抑制植被和土壤信息，增強水體信息的效果。對于波段組合得到的水體影像，需要進(jìn)一步采用圖像處理方法，比如：閾值法、色度判別法、差值法等各種方法，通過這些方法基本能夠有效提取出圖像中的水體信息。

當(dāng)前的遙感水體提取方式主要是目視解譯和借助成熟的軟件一步步進(jìn)行流程化的處理，耗時耗力，因此需要開發(fā)一種可以基于多源多光譜遙感圖像數(shù)據(jù)快速提取水體的自動化方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中遙感圖像水體提取效率低、成本高的缺陷，本發(fā)明提出了一種基于多源多光譜遙感圖像水體提取方法程序方法、系統(tǒng)和可讀存儲介質(zhì)。

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明第一方面公開了一種基于多源多光譜遙感圖像水體提取方法程序方法，包括：

獲取多源遙感圖像，并分別對遙感對象進(jìn)行尺寸預(yù)處理；

對預(yù)處理后的遙感圖像進(jìn)行圖像大氣校正；

對大氣校正后的遙感圖像進(jìn)行歸一化水體指數(shù)NDWI計算；

消除歸一化水體指數(shù)NDWI的異常值，并繪制NDWI圖像灰度直方圖，根據(jù)NDWI圖像灰度直方圖峰值分布確定水體分割閾值；

根據(jù)歸一化水體指數(shù)NDWI與水體分割閾值的預(yù)設(shè)關(guān)系判斷遙感圖像中的地物是否為水體；

若遙感圖像中的地物為水體則將對應(yīng)的遙感圖像二值化處理，并在二值化處理后的圖像中提取水體輪廓對水體影像裁剪并保存。

本發(fā)明所述的多源遙感圖像為多源多光譜遙感圖像，多光譜遙感圖像擁有多個光譜通道，分布都包括了可見光和近紅外波段，采用多波段組合法可以通過不同波段的優(yōu)勢組合，從而達(dá)到抑制植被和土壤信息，增強水體信息的效果。