[發明專利]一種基于形態學的多源遙感圖像地物精細分類方法

有效

• 申請號: 202010566343.X
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111898423B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 李偉;張蒙蒙;陶然
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06V20/13
• 分類號: G06V20/13;G06V10/764;G06V10/80;G06V10/77
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 劉桂榮

本發明公開了一種基于形態學的多源遙感圖像地物精細分類方法，對高光譜圖像、紅外圖像分別提取其形態學特征，使用特定的融合方法，將所提取的兩種數據源的空間特征進行融合，再送到分類器中進行分類，得到最終的分類結果圖和分類精度。對高光譜圖像進行降維處理；對紅外圖像和降維后的高光譜圖；形態學特征融合；分類。本發明利用高光譜圖像和紅外圖像之間的差異性和互補性，通過使用形態學方法提取兩種類型圖像之間的特征并進行融合，提高了高光譜圖像的地物分類精度。

技術領域

本發明提供了一種基于形態學特征將高光譜圖像和紅外圖像融合進行協同分類的方法，結合高光譜的光譜合一特性和紅外圖像不易受陰影和天氣條件影響的優勢，充分利用兩種圖像之間的差異性和互補性，提高了高光譜地物分類的精度。

背景技術

隨著遙感成像技術的不斷提高，軟硬件一體化技術體系不斷成熟，運載方式不斷突破?，F有遙感圖像在光譜分辨率和空間分辨率方面均有很大提升。遙感圖像可以捕獲豐富的地物信息，實現較好的地物語義性或地物邏輯性解釋，使得遙感圖像在模式識別領域具備數據源優勢。但由于傳感器成像原理不同及其他條件限制，任何單一源的圖像均不能全面描述目標對象特性，即在幾何、空間、光譜等方面存在單源差異性和局限性。按照光譜分辨率可將遙感圖像分為多光譜遙感和高光譜遙感；按照覆蓋波長的范圍可將遙感圖像分為可見光遙感圖像、紅外圖像和雷達圖像。本發明主要考慮高光譜圖像和紅外圖像。

高光譜圖像具備圖譜合一的優勢，可以根據其像素的光譜曲線來區分不同像素和識別像素的類別，也可以根據形狀塊的空間信息進行語義解釋和地物識別，在農業、海洋、軍事、食品、醫學和氣象等領域都有廣泛的應用。但高光譜圖像仍有兩類局限性：其一，高光譜憑借豐富光譜信息可對反光性不同的地物材質有效識別，但是對于反光性相似的材質識別效果卻難以達到期望效果；其二，高光譜空間信息表征力有限，對形狀大致相同但反光性不同的材質識別效果不佳。除此之外，高光譜圖像易受陰影，天氣條件等因素的影響，因此，即使將光譜信息和空間信息進行綜合利用對高光譜圖像的分類效果有一定程度的改善，但僅依靠高光譜圖像進行分類依舊有很多限制。紅外成像作為一種被動式成像技術，通過捕獲物體內部所輻射的紅外射線達到成像的效果，可根據背景和目標的溫度不同而產生不同強度的輻射，蘊含豐富的光譜和空間特征，能很好地識別目標，但是紅外圖像所包含的信息比較單一，不足以應對復雜地物分類問題。因此，在復雜地物分類任務中，依靠單一遙感數據具有很大局限性，若要實現地物空間信息精準獲取從而達到期望的分類效果，需要利用多源圖像之間的冗余性、合作性以及互補性來提高高光譜圖像的分類性能。