[發明專利]一種基于高分衛星影像數據的新建道路信息檢測方法

在審

• 申請號: 202110688489.6
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113420645A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 李笑芳;李笑冬
• 申請（專利權）人: 廊坊師范學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 鄭州科碩專利代理事務所(普通合伙) 41157
• 代理人: 徐園園

1.一種基于高分衛星影像數據的新建道路信息檢測方法，其特征在于，依次包括如下步驟：

步驟一：采集目標區域前后兩期的高分辨率衛星影像，分別對采集到的兩期衛星影像進行輻射校正、幾何校正處理，生成兩組可用于檢測新建道路信息的標準衛星影像數據；

步驟二，利用主成分分析算法分別對步驟一生成的兩組標準衛星影像數據進行處理，生成兩組相互獨立的主成分；分別將步驟一中生成的兩組標準衛星影像數據生成歸一化植被指數；

步驟三，對步驟二中生成的兩組主成分、歸一化植被指數分別進行歸一化處理，將經歸一化處理后的兩期衛星影像數據進行差值的絕對處理，并進行集成，生成可用于檢測新建道路信息的特征集；

步驟四，利用多尺度分割技術與面向對象分類算法處理分析步驟三生成的特征集，并提取新建道路信息。

2.如權利要求1所述的一種基于高分衛星影像數據的新建道路信息檢測方法，其特征在于，所述步驟一具體包括：利用遙感專業處理軟件對采集到的衛星影像進行輻射校正，將衛星影像數據轉換為反射率，然后將經過輻射糾正的衛星影像數據進行幾何校正，之后將數據進行拼接、裁剪，生成適用于提取信息的標準衛星影像數據。

3.如權利要求1所述的一種基于高分衛星影像數據的新建道路信息檢測方法，其特征在于，所述步驟二中，主成分分析算法的計算過程如下：

假定步驟一生成的標準衛星影像數據為樣本X，該樣本為p×n維矩陣，樣本X可以分解為：

X＝U∑V^T

這里，U和V為分解成的兩個正交陣，正交陣U的維數是p×n，正交陣V的維數是n×n，正交陣滿足：UU^T＝V^TV＝1，∑是n×n的對角陣；

之后將矩陣∑分割成r列，記作∑_r，利用U和V便能夠得到降維數據點Y_r，Y_r即為生成的相互獨立的主成分：

Y_r＝U∑。_r

4.如權利要求3所述的一種基于高分衛星影像數據的新建道路信息檢測方法，其特征在于，所述步驟二中，生成歸一化植被指數時，首先采集步驟一生成的標準衛星影像數據中的近紅外和紅波段數據，之后利用下式生成歸一化植被指數：

式中，NDVI為生成的歸一化植被指數，B_NIR為高分衛星影像數據的近紅外，B_R為高分衛星影像數據的紅波段，下標NIR、R均為區分作用，并非變量。

5.如權利要求1所述的一種基于高分衛星影像數據的新建道路信息檢測方法，其特征在于，所述步驟三中歸一化處理的步驟如下：

首先統計步驟二中生成的各主成分Y_r、歸一化植被指數NDVI的最大值、最小值、DN值，之后利用相應最大值、最小值、DN值，分別對各主成分Y_r、歸一化植被指數NDVI進行歸一化處理，歸一化計算公式如下所示：

式中：B_i為相應的特征數據的DN值，為已知數據，B_min為相應的特征數據的最小值，B_max為相應的特征數據的最大值，下標i、min、max均為區分作用。

6.如權利要求1-5任一項所述的一種基于高分衛星影像數據的新建道路信息檢測方法，其特征在于，所述步驟四具體包括以下步驟：

首先利用多尺度分割技術構建適用于新建道路信息檢測的對象層，然后構建規則集；之后利用面向對象分類算法，在步驟三生成的特征集中選擇訓練樣本，并篩選最佳特征集；最后基于最佳特征集提取新建道路的信息。

7.如權利要求6所述的一種基于高分衛星影像數據的新建道路信息檢測方法，其特征在于，還包括步驟五：利用目視解譯模式檢查步驟四中提取到的道路信息的檢測精度，若該精度不滿足要求，則返回步驟四重新篩選最佳特征集。