[發明專利]一種森林火災遙感信息提取與風險評估方法

在審

• 申請號: 202210329458.6
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN114694027A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 石曉蕓
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/75;G06V10/30;G06V10/26;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 杭州一串數字知識產權代理有限公司 33437
• 代理人: 徐曉琴

1.一種森林火災遙感信息提取與風險評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)獲取歷史高分辨率的遙感圖像信息；

(2)采用中值濾波器將所獲取的遙感圖像進行去噪處理；

(3)將經過步驟(2)去噪處理的遙感圖像分割；

(4)從分割遙感圖像中提取火焰區域的特征信息；

(5)將獲得的火焰區域的特征信息作為訓練樣本，輸入到BP神經網絡模型中，對BP神經網絡模型進行訓練；

(6)獲取實時的高分辨率的遙感圖像信息，重復步驟(2)-步驟(4)，獲得火焰區域的特征信息，將該火焰區域的特征信息作為輸入，輸入到步驟(5)中訓練后的BP神經網絡模型中，輸出評估結果。

2.根據權利要求1所述的一種森林火災遙感信息提取與風險評估方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述去噪處理的方法為：

采用中值濾波器將M×M的模板窗口W放置在遙感圖像上滑動，將遙感圖像中心與遙感圖像的像素點(i,j)進行匹配；獲取模板窗口中所有下像素灰度值；將所有像素值進行排序，確定中間值后，將像素點(i,j)用中間值替代，完成對于遙感圖形的去噪處理。

3.根據權利要求1所述的一種森林火災遙感信息提取與風險評估方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述遙感圖像分割是將灰度圖像轉為黑白二值圖像，其計算公式為：式中，T為根據波谷所獲取的閾值，h(x,y)為圖像的灰度值。

4.根據權利要求1所述的一種森林火災遙感信息提取與風險評估方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述火焰區域的特征信息，包括面積變化率、質心位移以及亮度信息。

5.根據權利要求4所述的一種森林火災遙感信息提取與風險評估方法，其特征在于，所述面積變化率計算方法為：獲取連續兩張火災區域的黑白二值圖像E₁(x,y)和E₂(x,y)，計算其面積分別為A_E1和A_E2，則面積變化率為

6.根據權利要求4所述的一種森林火災遙感信息提取與風險評估方法，其特征在于，所述質心位移的計算方法為：假設圖像為I(x,y)，火災中心的區域中心(X,Y)為：則連續兩張火焰區域的質心位移為：式中，(X₁,Y₂)和(X₂,Y₂)分別為兩個連續圖像的火焰中心。

7.根據權利要求4所述的一種森林火災遙感信息提取與風險評估方法，其特征在于，所述亮度信息的計算方法為：假設采集到的圖像亮度值范圍為(1,2,3,...,G)，則亮度均值為式中，P_i為第i個亮度值所占的總像素個數的比例，亮度的方差為：

8.根據權利要求1所述的一種森林火災遙感信息提取與風險評估方法，其特征在于，在步驟(5)中，所述BP神經網絡模型的激勵函數為Sigmoid函數。