[發明專利]一種基于高階條件隨機場的非監督遙感影像變化檢測方法在審
| 申請號： | 202111034429.9 | 申請日： | 2021-09-03 |
| 公開（公告）號： | CN114091508A | 公開（公告）日： | 2022-02-25 |
| 發明（設計）人： | 董婷;符濰奇;邵攀;任東 | 申請（專利權）人： | 三峽大學 |
| 主分類號： | G06K9/00 | 分類號： | G06K9/00;G06K9/62;G06T5/30 |
| 代理公司： | 宜昌市三峽專利事務所 42103 | 代理人： | 余山 |
| 地址： | 443002 *** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 條件 隨機 監督 遙感 影像 變化 檢測 方法 | ||
一種基于高階條件隨機場的非監督遙感影像變化檢測方法，它包括以下步驟：步驟1：對兩期遙感影像進行預處理，獲得兩組不同的差分影像；步驟2：對兩組差分影像進行模糊聚類，得到模糊隸屬度函數，并對模糊隸屬度進行融合，得到融合隸屬度；步驟3：進行差分影像的分割，得到對象級差分影像；步驟4：利用融合隸屬度和像素級差分影像計算條件隨機場能量函數的一元勢和二元勢，利用融合隸屬度和對象級差分影像計算條件隨機場能量函數的高階勢；步驟5：對高階條件隨機場的能量函數進行最優化，輸出所有像素類別標簽，得到最終的變化檢測圖。
技術領域
本發明涉及遙感技術領域，具體涉及一種基于高階條件隨機場的非監督遙感影像變化檢測方法。
背景技術
隨著遙感技術的發展，變化檢測技術已被廣泛應用于各領域，由于非監督變化檢測無需地面真實數據作為訓練樣本，有著廣闊的應用前景。一般的，非監督變化檢測通過分析差分影像提取變化信息生成二值變化檢測圖。基于條件隨機場模型的變化檢測方法是變化檢測領域的一個重要研究方向，然而現有條件隨機場變化檢測技術主要通過二元勢考慮空間信息，只考慮像素對之間的關系，容易導致過度平滑，影響了變化檢測精度的進一步提高。通過考慮高階勢，能夠通過對象使用空間信息，有望得到更優的變化檢測結果。
發明內容
本發明的目的是為了解決現有技術存在的技術問題，即提供一種基于高階條件隨機場的非監督遙感影像變化檢測方法，通過二元勢和高階勢綜合利用像素級和對象級差分影像的空間信息，能夠更加有效利用影像的空間相關性，得到更優的變化檢測結果。
一種基于高階條件隨機場的非監督遙感影像變化檢測方法，它包括以下步驟：
步驟1：對兩期遙感影像進行預處理，獲得兩組不同的差分影像；
步驟2：對兩組差分影像進行模糊聚類，得到模糊隸屬度函數，并對模糊隸屬度進行融合，得到融合隸屬度；
步驟3：進行差分影像的分割，得到對象級差分影像；
步驟4：利用融合隸屬度和像素級差分影像計算條件隨機場能量函數的一元勢和二元勢，利用融合隸屬度和對象級差分影像計算條件隨機場能量函數的高階勢；
步驟5：對高階條件隨機場的能量函數進行最優化，輸出所有像素類別標簽，得到最終的變化檢測圖。
在步驟1中，對兩期遙感影像進行預處理，并通過變化矢量分析和光譜相關性映射技術生成兩組不同的差分影像；其中預處理操作包括配準和相對輻射校正；
第一組差分影像通過變化矢量分析技術生成，記作DICVA；第二組差分影像通過光譜相關性映射技術生成，記作DISCM，兩組差分影像的計算公式如下：
其中X1和X2是經過預處理的兩期遙感影像，X1是t1時刻影像，X2是t2時刻影像，和分別是X1和X2的第b波段影像，和表示影像X1和X2各波段的平均值，B為波段數。
在步驟2中，利用模糊C均值聚類算法分別對所述兩組差分影像進行模糊聚類，得到兩組差分影像的模糊隸屬度函數，并利用證據理論對兩組差分影像的模糊隸屬度進行融合，得到融合隸屬度，具體采用以下步驟：
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