[發明專利]一種用于違建檢測的定點監控新舊時相圖像變化檢測方法

在審

• 申請號: 202010932615.3
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112200769A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 張小國;張梓涵;丁丁
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/10;G06T7/33
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

1.一種用于違建檢測的定點監控新舊時相圖像變化檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)對監控點新時相圖像和舊時相圖像進行預處理；

(2)融合對數比法和均值比法構造新時相圖像和舊時相圖像之間的差異圖像；

(3)使用水平集模型分割差異圖像；

(4)提取變化區域的輪廓；

(5)計算輪廓垂直邊界的最小矩形；

(6)合并重疊矩形并繪制到原圖。

2.根據權利要求1所述的用于違建檢測定點監控的新舊時相圖像變化檢測方法，其特征在于：所述步驟(1)中，預處理包括使用SURF特征點進行配準。

3.根據權利要求2所述的用于違建檢測定點監控的新舊時相圖像變化檢測方法，其特征在于：所述步驟(1)中，預處理還包括使用直方圖匹配算法進行光照均衡。

4.根據權利要求1所述的用于違建檢測定點監控的新舊時相圖像變化檢測方法，其特征在于：所述步驟(2)具體包括如下內容：

(2.1)通過灰度轉化將預處理后的新舊時相圖像轉化為灰度圖像；

(2.2)對新舊時相灰度圖像進行中值濾波，濾波核大小設為3*3；

(2.3)計算新舊時相圖像中坐標相同的像素點的均值比，生成均值比差異圖；

(2.4)將差異圖上像素點的灰度值歸一化到[0，255]。

5.根據權利要求1所述的用于違建檢測定點監控的新舊時相圖像變化檢測方法，其特征在于：所述步驟(3)具體包括如下內容：

(3.1)在差異圖上選擇一條封閉曲線來初始化水平集函數根據差異圖上對應點到符號距離函數的距離為正還是為負將差異圖P_C分割為內部區域和外部區域；

(3.2)基于差異圖灰度差的特征構造能量泛函：設第n次迭代時的水平集函數根據將差異圖P_C分為內部區域Ω_in和外部區域Ω_out并分別計算出灰度均值c_in，c_out，根據步驟(3.1)(3.2)構建基于全局區域信息的能量泛函E_A如下式所示，其中P_C(x,y)是差異圖中對應像素點的灰度值，是水平集函數的梯度范式，是Heaviside函數，是Dirac函數，是的導數：

構建距離正則項從而取代重新初始化，其中為：

然后構建總的能量泛函：

其中，μ是距離正則項的權重；

(3.3)迭代更新水平集函數使得能量泛函達到最小值：通過梯度下降法求取總能量函數E最小時的水平集函數更新水平集函數為根據對差異圖P_C進行分割；若更新后的水平集函數不能使總能量E達到最小值，則返回步驟(3.2)，用代替上一步驟中的繼續迭代直到滿足條件為止。若更新后的水平集函數能使總能量E達到最小值，則停止迭代，此時水平集函數對應的零水平集的輪廓曲線就是所求的變化區域邊界；

(3.4)將零水平集內部區域，即變化區域，置為255，將零水平集外部區域，即非變化區域，置為0。