[發明專利]一種衛星影像的耕地地塊提取方法

在審

• 申請號: 202011279619.2
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112330700A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 呂琪菲;韓宇韜;張至怡;陳爽;曹粕佳;劉意
• 申請（專利權）人: 四川航天神坤科技有限公司
• 主分類號: G06T7/12
• 分類號: G06T7/12;G06T7/187;G06T7/194;G06K9/00
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產權代理事務所(普通合伙) 51237
• 代理人: 李華;溫黎娟

本發明公開了一種衛星影像的耕地地塊提取方法，包括：獲取全色遙感圖像和多光譜遙感圖像；基于目視解譯方法分割多光譜遙感圖像，生成多個第一內部點集合；基于全色遙感圖像構建T?Snake模型的能量函數；基于第一內部點集合提取全色遙感圖像對應的第二內部點集合；基于第二內部點集合、全色遙感圖像和能量函數計算第二內部點集合對應的地塊邊界曲線；重復上述步驟直至遍歷完所有第一內部點集合在全色遙感圖像中對應的全部地塊邊界曲線，并基于全部地塊邊界曲線生成多個耕地地塊圖像。本發明不受耕地地塊尺寸大小和形狀的限制，在弱邊界處也能取得較好的提取效果，有效地提升了耕地地塊邊界識別準確率，減少了破碎圖斑的產生。

技術領域

本發明涉及用于土地分割的圖像處理技術領域，具體涉及一種衛星影像的耕地地塊提取方法。

背景技術

衛星遙感技術在農作物分類識別和長勢監測等方面發揮越來越重要的作用，傳統的基于中低分辨率衛星影像的農作物提取方法多以基于像素的影像分類法為主，對地塊邊界信息無要求。但是隨著衛星影像空間分辨率的提高，如何基于衛星影像準確提取地塊邊界成為未來農業發展中亟待解決的問題，解決這一問題可以為作物分類、作物生產狀況監測、病蟲害和營養診斷等信息的獲取提供更精確的耕地地塊矢量數據。

當前利用高分辨率衛星影像提取耕地地塊信息的手段有：區域分割法、區域增長法、分水嶺算法、監督分類法、均值漂移分割算法、多尺度組合聚合分割算法等。但是由于高分辨率衛星影像細節豐富，存在“同物異譜”和“同譜異物”現象，這對耕地邊界提取準確率帶來挑戰。受灌溉方式、地形起伏等因素影響，很多時候耕地地塊尺寸大小和形狀都是不一致的，傳統算法或多或少存在大量過分割和欠分割現象，很難把握分割尺度。并且傳統算法只適用于特定的小面積農田區域，且算法計算復雜度高，一般在地塊邊界較弱區域會產生邊界漏檢現象。

因此，現有的高分辨率衛星影像提取耕地地塊信息的方法均存在邊界分割準確率低的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種衛星影像的耕地地塊提取方法，通過改進圖像檢測方法，解決了現有的高分辨率衛星影像提取耕地地塊信息的方法均存在邊界分割準確率低的問題。

為解決以上問題，本發明的技術方案為采用一種衛星影像的耕地地塊提取方法，包括：S1：獲取全色遙感圖像和多光譜遙感圖像；S2：基于目視解譯方法分割所述多光譜遙感圖像，生成多個第一內部點集合；S3：基于所述全色遙感圖像構建 T-Snake模型的能量函數；S4：基于所述第一內部點集合提取所述全色遙感圖像對應的第二內部點集合；S5：基于所述第二內部點集合、所述全色遙感圖像和所述能量函數計算所述第二內部點集合對應的地塊邊界曲線；S6：重復步驟S4-S5直至遍歷完所有第一內部點集合在所述全色遙感圖像中對應的全部所述地塊邊界曲線，并基于全部所述地塊邊界曲線生成多個耕地地塊圖像。

可選地，所述S2包括：基于所述目視解譯方法分割所述多光譜遙感圖像，生成多個耕地地塊輪廓；遍歷全部所述耕地地塊輪廓的內部點，構成多個所述耕地地塊輪廓對應的所述第一內部點集合P＝{(x_n，y_n)|n＝1，2，...，N-1}，(x_n，y_n)為第n個地塊的內部一點的坐標。

可選地，基于所述目視解譯方法分割所述多光譜遙感圖像生成多個耕地地塊輪廓，包括：基于所述多光譜遙感圖像中的耕地地塊與其他背景地物之間的形狀色調紋理差異判斷耕地區域，提取光譜遙感圖像中紋理均一、色調統一的面狀區域作為所述耕地區域；判斷不同所述耕地區域之間是否存在分界線，若存在則分別提取它們的輪廓生成多個所述耕地地塊輪廓，若不存在則基于多個所述耕地區域生成單個所述耕地地塊輪廓。