[發(fā)明專利]一種SAR影像城市道路提取方法、系統(tǒng)以及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210438486.1
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN114792397A
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程娟娟;王匆捷;宋家豪;李鵬程
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G06V20/10
• 分類號(hào): G06V20/10;G06V10/34;G06V10/36;G06V10/764;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了文字識(shí)別領(lǐng)域的一種SAR影像城市道路提取方法、系統(tǒng)以及存儲(chǔ)介質(zhì)，包括：采集城市SAR影像并進(jìn)行預(yù)處理獲取城市圖像；通過預(yù)訓(xùn)練的IEDSR模型提高所述城市圖像的分辨率，獲得監(jiān)測圖像；將監(jiān)測圖像輸入至預(yù)訓(xùn)練的SVM監(jiān)督模型提取城市道路；所述IEDSR模型的訓(xùn)練過程，包括：獲取城市歷史SAR影像并進(jìn)行預(yù)處理構(gòu)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；將通道注意力塊融入增強(qiáng)型殘差網(wǎng)絡(luò)，并在增強(qiáng)型殘差網(wǎng)絡(luò)末端添加亞像素卷積構(gòu)建IEDSR模型；通過訓(xùn)練數(shù)據(jù)集訓(xùn)練IEDSR模型；本發(fā)明通過預(yù)訓(xùn)練的IEDSR模型提高所述城市圖像的分辨率獲得監(jiān)測圖像，保證SVM監(jiān)督模型提取城市道路的準(zhǔn)確率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于道路提取領(lǐng)域，具體涉及一種SAR影像城市道路提取方法、系統(tǒng)以及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

城市道路是城市地形的骨架，也是城市內(nèi)部信息與物質(zhì)流動(dòng)的關(guān)鍵通道。城市道路的髙精度提取可為城市三維表達(dá)、地理環(huán)境構(gòu)建、城市地形分析、城市建設(shè)規(guī)劃、車輛導(dǎo)航等方面提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和技術(shù)支撐，與地物稀少且具有明顯道路特征的鄉(xiāng)村地區(qū)相比，城市區(qū)域的場景更為復(fù)雜，具有多樣征。

目前在城市道路提取中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，通過美國國家航空航天局的Worldview網(wǎng)站獲取，其優(yōu)勢在于不受外界天氣因素的影響，可以獲取云覆蓋下的圖像信息，并且圖像具有較好的紋理信息；遙感技術(shù)作為新興技術(shù),具有探測范圍廣，數(shù)據(jù)采集快,數(shù)據(jù)類型豐富,數(shù)據(jù)處理方便等優(yōu)點(diǎn)。SAR影像作為目前應(yīng)用最廣泛的遙感數(shù)據(jù)之一。但是現(xiàn)有技術(shù)對城市道路提取的精度和效率較差，難以滿足社會(huì)需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種SAR影像城市道路提取方法、系統(tǒng)以及存儲(chǔ)介質(zhì)，采用基于單圖像超分辨率的增強(qiáng)深殘差網(wǎng)絡(luò)，提高SAR影像數(shù)據(jù)的分辨率，保證SVM分類結(jié)果的準(zhǔn)確率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明第一方面提供了一種SAR影像城市道路提取方法，包括：

采集城市SAR影像并進(jìn)行預(yù)處理獲取城市圖像；

通過預(yù)訓(xùn)練的IEDSR模型提高所述城市圖像的分辨率，獲得監(jiān)測圖像；將監(jiān)測圖像輸入至預(yù)訓(xùn)練的SVM監(jiān)督模型提取城市道路。

所述IEDSR模型的訓(xùn)練過程，包括：

獲取城市歷史SAR影像并進(jìn)行預(yù)處理構(gòu)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

將通道注意力塊融入增強(qiáng)型殘差網(wǎng)絡(luò)，并在增強(qiáng)型殘差網(wǎng)絡(luò)末端添加亞像素卷積，構(gòu)建IEDSR模型；

計(jì)算IEDSR模型的損失函數(shù)Loss₁，將訓(xùn)練數(shù)據(jù)集輸入至所述IEDSR模型，根據(jù)損失函數(shù)Loss₁對所述IEDSR模型進(jìn)行訓(xùn)練，獲得損失值小于設(shè)定閾值的IEDSR模型。

優(yōu)選的，對SAR影像進(jìn)行預(yù)處理的方法包括：

利用Lee濾波技術(shù)對SAR影像濾除斑點(diǎn)后，依次對SAR影像進(jìn)行輻射定標(biāo)、地形校正、地理編碼、影像裁剪和拼接處理，獲得城市圖像。

優(yōu)選的，構(gòu)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的方法包括，對城市圖像進(jìn)行翻折和旋轉(zhuǎn)，增加城市圖像的數(shù)量，構(gòu)建為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。

優(yōu)選的，通過預(yù)訓(xùn)練的IEDSR模型提高所述城市圖像的分辨率，獲得監(jiān)測圖像的方法包括：

利用通道注意力塊增大城市圖像的高頻信息權(quán)值，減小城市圖像的低頻信息權(quán)值；

對城市圖像作亞像素卷積，完成周期性的移動(dòng)城市圖像；通過重新排列提高城市圖像提高分辨率，輸出監(jiān)測圖像。

優(yōu)選的，對城市圖像作亞像素卷積的方法包括：

亞像素卷積的表達(dá)公式為：