[發(fā)明專利]抗干擾的航空遙感圖像陰影精準檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111330503.1
• 申請日: 2021-11-11
• 公開（公告）號: CN114118144A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳稷峰
• 申請（專利權(quán)）人: 陳稷峰
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請?zhí)岢龌赾₃空間影像陰影檢測改進方法，在航空影像增強、多邊加權(quán)平滑去噪、邊緣檢測三方面做出改進，采用對數(shù)變換對c₃空間圖像進行對比度增強，大幅擴展低灰度區(qū)域像素值范圍而提高陰影區(qū)域內(nèi)陰圖像素提取的準確率；采用多邊加權(quán)濾波對圖像進行去噪處理，去除圖像噪聲的同時還能夠保持圖像邊緣細節(jié)；基于Canny算子，增加對角線方向來改進梯度幅值計算方法，并采用自適應(yīng)雙臨界域選取確定臨界域，最后采用雙臨界域進行邊緣檢測；實驗證明，本申請方法能夠成功的檢測出陰影區(qū)域，并且能夠有效減弱屋頂與道路等地物對檢測結(jié)果的干擾，相較于改進前的原有算法，陰影檢測正確率有明顯提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種航空遙感圖像陰影精準檢測，特別涉及一種抗干擾的航空遙感圖像陰影精準檢測方法，屬于遙感圖像陰影檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

航空遙感圖像是指在飛機或者其它航空飛行器上，通過航空攝影機拍攝地面景物的圖像，近年來，隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，高分辨率的航空遙感圖像獲取更加容易且應(yīng)用更加廣泛。航空遙感圖像可用來研究分析較為微觀的空間結(jié)構(gòu)，其具有波譜信息豐富、空間分辨率高、靈活性強等特點。航空遙感圖像具有大量城市環(huán)境信息，被廣泛應(yīng)用于GIS產(chǎn)業(yè)、城市信息化建設(shè)、服務(wù)與旅游產(chǎn)業(yè)等城市經(jīng)濟與社會發(fā)展事業(yè)中。

在航空遙感圖像中，快速、自動、準確的獲取人造地物是數(shù)字城市建設(shè)的前提和關(guān)鍵，而航空遙感圖像中進行地物識別或者自動探測時，陰影的存在總是不可避免。雖然陰影可以用來推測光源強度、位置，以及目標物體的形狀、位置和表面特征等相關(guān)信息,采用這些信息進行虛擬現(xiàn)實建模,增強其立體感和空間感,但陰影存在于航空遙感圖像中會引起圖像降質(zhì)，削弱被遮擋區(qū)域物體的光學(xué)、物理信息，給后續(xù)的遙感圖像處理，包括模式識別、圖像匹配、地物提取等帶來困難，陰影的存在也會破壞地物邊緣信息的連續(xù)性和完整性，還會影響產(chǎn)品可視化的美觀效果。對于航空遙感圖像，陰影的處理十分必要。

由于航空遙感圖像中地物類型復(fù)雜多樣，現(xiàn)有技術(shù)最初的陰影處理只是針對簡單的戶外場景圖像，由于陰影區(qū)域內(nèi)地物環(huán)境復(fù)雜而圖像信息又被削弱，使得陰影處理具有極大的挑戰(zhàn)性和發(fā)展?jié)摿Α０凑仗幚淼南群箜樞颍b感圖像陰影處理分為陰影檢測和陰影去除(補償)兩部分。陰影的檢測與陰影區(qū)域的提取，是陰影處理的前提。任何一幅航空遙感圖像在進行陰影處理操作時，都需要先對圖像中的陰影進行檢測提取，而陰影檢測提取的精度也會直接影響到接下來陰影去除的效果。如何準確的檢測出航空遙感圖像中的陰影是當(dāng)前需要解決的問題。

陰影檢測是對圖像中的陰影區(qū)域進行定位和提取，目前遙感圖像的陰影檢測方法，根據(jù)是否需要環(huán)境條件的先驗知識，分為兩大類：基于模型的方法和基于特征的方法。基于模型的陰影檢測方法，需要根據(jù)航空遙感圖像中遮擋物體的幾何形狀、光源的照射方位、傳感器的相關(guān)參數(shù)等信息來確定陰影區(qū)域，該類方法所需的信息太多，其中有很多數(shù)據(jù)是未知的，而且計算量很大，所以該方法的應(yīng)用范圍有限；基于特征的陰影檢測方法，需要根據(jù)陰影的幾何特征和光譜特征，例如陰影的幾何結(jié)構(gòu)、灰度統(tǒng)計信息、亮度和紋理等信息,以及其與非陰影區(qū)域的差異來檢測識別陰影區(qū)域，由于對陰影特征的采用比獲取先驗知識更簡單快捷，基于特征的方法對不同場景及光照條件具有較強的魯棒性。