[發(fā)明專利]一種基于城市街景的綠化面積計(jì)算方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010576876.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN111739032B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊剛;關(guān)麗;丁燕杰;王怡;鄭國(guó)江;馮學(xué)兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): G06T7/11
• 分類號(hào): G06T7/11;G06T7/136;G06T7/62;G06V10/26
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

1.一種基于城市街景的綠化面積計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，對(duì)街景圖像進(jìn)行綠化面積特征提取，獲得特征圖；

步驟2，計(jì)算特征圖的自適應(yīng)閾值；

步驟3，判斷所求自動(dòng)閾值是否有效，如果是則進(jìn)入下一步，否則退出；

步驟4，計(jì)算綠化面積；

所述步驟1具體為：

利用特征提取方程進(jìn)行綠化面積特征提取，所述特征提取方程為：

其中，為街景圖像的綠化面積特征圖，?為輸入圖像的紅色分量，為輸入的圖像的綠色分量，為輸入圖像的藍(lán)色分量；

對(duì)綠化面積特征圖進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化特征圖：

其中，為標(biāo)準(zhǔn)化特征圖，為圖像灰度級(jí)總數(shù)，和分別為對(duì)特征圖的求最大值和最小值的計(jì)算；

所述步驟2具體為：

將標(biāo)準(zhǔn)化特征圖分為前景和背景兩類，所述前景為圖像內(nèi)的綠化區(qū)域，所述背景為非綠化區(qū)域；

計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化特征圖每個(gè)灰度級(jí)對(duì)應(yīng)的前景和背景的類間差：

，

，

其中，為標(biāo)準(zhǔn)化后的特征圖對(duì)應(yīng)的直方圖分布，為灰度級(jí)總數(shù)，為前景所占整體圖像的面積，為背景所占整體圖像的面積，為前景的特征值的均值，為背景特征值的均值，為特征圖的灰度級(jí)，σ_b為特征圖前景和背景的類間差；

利用下式求解自適應(yīng)閾值T：

其中，σ_b為特征圖前景和背景的類間差；

所述步驟3具體為：

目標(biāo)區(qū)域是否存在綠化植被的判斷表達(dá)式為：

其中，為原始特征圖所對(duì)應(yīng)的閾值；

如果則街景內(nèi)具有有效的綠化面積，否則街景范圍內(nèi)則沒有有效的綠化面積。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于城市街景的綠化面積計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟4具體為：

計(jì)算分割后的二值圖像的前景面積的占比：

其中，為最終所得的街景圖像中綠化面積的占比，為分割的二值圖像的前景面積，為整幅圖像的尺寸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任意一項(xiàng)所述的一種基于城市街景的綠化面積計(jì)算方法，其特征在于，所述街景圖像采用基于車行視角的城市街巷街景影像。

4.一種基于城市街景的綠化面積計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，包括：

特征提取模塊，用于對(duì)街景圖像進(jìn)行綠化面積特征提取，獲得特征圖；

閾值計(jì)算模塊，用于計(jì)算特征圖的自適應(yīng)閾值；

判斷模塊，用于判斷所求自動(dòng)閾值是否有效，如果是則進(jìn)入下一步，否則退出；

面積計(jì)算模塊，用于計(jì)算綠化面積；

所述特征提取模塊包括：

綠化面積特征提取模塊，用于利用特征提取方程進(jìn)行綠化面積特征提取，所述特征提取方程為：

其中，為街景圖像的綠化面積特征圖，?為輸入圖像的紅色分量，為輸入的圖像的綠色分量，為輸入圖像的藍(lán)色分量；

特征圖處理模塊，用于對(duì)綠化面積特征圖進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化特征圖：

其中，為標(biāo)準(zhǔn)化特征圖，為圖像灰度級(jí)總數(shù)，?和分別為對(duì)特征圖的求最大值和最小值的計(jì)算；

所述閾值計(jì)算模塊包括：

特征圖分類模塊，用于將標(biāo)準(zhǔn)化特征圖分為前景和背景兩類，所述前景為圖像內(nèi)的綠化區(qū)域，所述背景為非綠化區(qū)域；

類間差計(jì)算模塊，用于計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化特征圖每個(gè)灰度級(jí)對(duì)應(yīng)的前景和背景的類間差：

，

，

其中，為標(biāo)準(zhǔn)化后的特征圖對(duì)應(yīng)的直方圖分布，為灰度級(jí)總數(shù)，為前景所占整體圖像的面積，為背景所占整體圖像的面積，為前景的特征值的均值，為背景特征值的均值，為特征圖的灰度級(jí)，σ_b為特征圖前景和背景的類間差；

閾值求解模塊，用于利用下式求解自適應(yīng)閾值T：

其中，σ_b為特征圖前景和背景的類間差；

所述判斷模塊包括：

表達(dá)式模塊，用于判斷目標(biāo)區(qū)域是否存在綠化植被：

其中，為原始特征圖所對(duì)應(yīng)的閾值；

有效綠化面積判斷模塊，用于判斷是否具有效綠化面積：如果則街景內(nèi)具有有效的綠化面積，否則街景范圍內(nèi)則沒有有效的綠化面積。