[發(fā)明專利]一種基于遙感圖像的彩鋼瓦廠房提取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010902866.7
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112033914B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施利鋒;黃賢金;王丹陽
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市數(shù)字城市工程研究中心;南京大學
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G06K9/00
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 施婷婷;張?zhí)K沛

本發(fā)明公開了一種基于遙感圖像的彩鋼瓦廠房提取方法，包括獲取遙感圖像，遙感影像至少包括藍、綠、紅和近紅外波段，預處理得光譜反射率圖像。對遙感圖像分別進行波段運算R_B×(R_B?R_R)和1?mean(R_B+R_G+R_NIR)；再合并兩部分；或?qū)b感圖像分別進行波段運算(R_B×(R_B?R_G)×|R_G?R_R|)^1/3和mean(R_NIR+R_R)?mean(R_B+R_G+R_R)；再合并兩部分；可得到兩種彩鋼瓦提取公式。本發(fā)明還公開了相應的提取系統(tǒng)。因為地物在藍、綠、紅和近紅外波段的光譜反射率存在差異，本發(fā)明的核心思想是通過波段運算增強這種差異，并通過最佳閾值提取目標地物，本發(fā)明的目標地物是彩鋼瓦，以實現(xiàn)彩鋼瓦廠房的提取。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于遙感圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及彩鋼瓦(廠房頂棚材料)提取，尤其涉及一種基于遙感圖像的彩鋼瓦廠房提取方法。

背景技術(shù)

建設(shè)用地快速增長是中國城鎮(zhèn)化進程在空間上最直觀的表現(xiàn)。有研究表明，在過去的三十年內(nèi)，中國新增建設(shè)用地面積高達8萬平方千米，其中近四分之一被用于工業(yè)用地以滿足日益增長的工業(yè)化需求。人地矛盾在中國城鎮(zhèn)化進程中也變得日益尖銳：一方面，超過一半的新增建設(shè)用地來源于對城市周邊耕地的占用；另一方面，城市擴張和工業(yè)用地的需求仍呈現(xiàn)強勁的增長趨勢，但面臨著用地緊張、指標不足的局面。因此，及時、準確、高效地獲取工業(yè)用地的空間分布信息，能為城市空間規(guī)劃提供科學的參考。而彩鋼瓦是工業(yè)用地中建筑物頂棚最廣泛使用的材料，識別了彩鋼瓦的分布也就識別了工業(yè)用地的分布。

現(xiàn)有技術(shù)對遙感影像波段需求較高，處理步驟較為繁瑣，彩鋼瓦廠房提取的效率和精度都受到一定程度的限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的基于彩鋼瓦的光譜特征，提出一種基于遙感圖像的彩鋼瓦廠房提取方法，以實現(xiàn)廠房的提取。

為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種基于遙感圖像的彩鋼瓦廠房提取方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、獲取遙感圖像，所述遙感影像至少包括藍、綠、紅和近紅外波段；對遙感圖像進行預處理，獲得光譜反射率圖像I_f(x，y)，f∈{B，G，R，NIR}，其中x,y代表像元在圖像的坐標，B,G,R,NIR分別代表藍光波段、綠光波段、紅光波段和近紅外波段；

步驟二、對彩鋼瓦的遙感圖像進行增強處理：分別進行波段運算R_B×(R_B-R_R)和波段運算1-mean(R_B+R_G+R_NIR)；最后將兩部分合并，形成以下彩鋼瓦提取公式：

公式1：

其中，R_B，R_G，R_R和R_NIR分別表示遙感圖像中單個像元在藍、綠、紅和近紅外四個波段的反射率；

步驟三、設(shè)定合理閾值提取出彩鋼瓦區(qū)域。

進一步地，所述彩鋼瓦在藍光波段的反射率高，且在藍光波段的反射率高于紅光波段，因此對遙感圖像進行第一步波段運算R_B×(R_B-R_R)，突出彩鋼瓦的特征；由于相同地物內(nèi)部也存在巨大差異，同物異譜特征也會對識別精度造成很大干擾，第二步波段運算1-mean(R_B+R_G+R_NIR)進一步突出彩鋼瓦的整體光譜特征，達到縮小其他地物內(nèi)部光譜特征差異的目的。