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[發明專利]高分辨率遙感影像快速分割方法有效

專利信息
申請號: 201610112981.8 申請日: 2016-02-29
公開(公告)號: CN105574887B 公開(公告)日: 2019-08-02
發明(設計)人: 王薇;范一大;劉慶杰;湯童;張秦川 申請(專利權)人: 民政部國家減災中心;北京航空航天大學
主分類號: G06T7/155 分類號: G06T7/155;G06T7/187
代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283 代理人: 曹寒梅;肖冰濱
地址: 100124*** 國省代碼: 北京;11
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 高分辨率 遙感 影像 快速 分割 方法
【權利要求書】:

1.一種高分辨率遙感影像快速分割方法,該方法包括:

步驟S1、讀取高分辨率遙感影像;

步驟S1-1、基于所讀取的高分辨率遙感影像的長、寬和波段數來估算對該遙感影像進行快速分割所需的內存數值,并將所估算的運行所需的內存數值與預設內存值進行比較;

步驟S1-2、若所讀取的高分辨率遙感影像的數據大小大于所述預設內存值,則依據緩沖區對所讀取的高分辨率遙感影像進行數據分塊分割,其中經數據分塊分割后的各塊高分辨率遙感影像在接近分塊的邊界處存在冗余,且經所數據分塊分割的相鄰兩塊高分辨率遙感影像具有重合部分;以及

對多塊所述高分辨率遙感影像下的每一者分別執行以下操作:

步驟S2、計算所讀取的高分辨率遙感影像的多波段形態學梯度,從而得到由所述多波段形態學梯度構成的多波段形態學梯度圖像;

步驟S3、對所述多波段形態學梯度圖像進行形態學重建,以得到形態學重建后的梯度圖像;

步驟S4、對形態學重建后的梯度圖像進行分水嶺分割以得到分水嶺分割后的圖像;以及

步驟S5、對分水嶺分割后的圖像進行區域合并,包括:

步驟S51、構建區域鄰接圖,

步驟S52、通過以下方式來計算相鄰兩個區域之間的區域間光譜均值異質度:

d=||pi-pj||

其中,pi、pj分別為區域i、j的區域光譜平均值向量,求取pi、pj的差的二范數即可得到區域間光譜均值異質度d,

步驟S53、將所計算的區域間光譜均值異質度與預設區域間光譜均值異質度閾值進行比較,

步驟S54、將所計算區域間光譜均值異質度小于所述預設區域間光譜均值異質度閾值的兩個相鄰區域進行合并,并強制合并幾何尺寸小于預設幾何尺寸閾值的相鄰區域,

步驟S55、將所述預設區域間光譜均值異質度閾值增加預設異質度步長,并返回步驟S51;

步驟S6、對所述緩沖區進行合并以及調整合并后的緩沖區的標注,以消除對應所述數據分塊分割的分割線,其中經分割的所述數據分塊包括上數據分塊和下數據分塊,在這些數據分塊的緩沖區中都有且僅有4種可能的分割區域:A類區域鄰接數據分塊的上邊界、B類區域鄰接數據分塊的下邊界、C類區域不鄰接數據分塊的邊界、D類區域與數據分塊的上下邊界均鄰接,具體的緩沖區標注過程包括:

對所述上數據分塊的緩沖區中的A類區域、D類區域設置掩膜并記錄對應像素的標注;

對所述下數據分塊的緩沖區中的B類區域、D類區域設置掩膜并記錄對應像素的標注;以及

基于掩膜內的A類區域、B類區域、D類區域以及掩膜外的C類區域,生成最終緩沖區內的分割結果。

2.根據權利要求1所述的方法,其中,在步驟S2中,計算所讀取的高分辨率遙感影像的多波段形態學梯度包括:

步驟S21、選擇適當大小的結構元素作為滑動窗口;

步驟S22、計算所述滑動窗口中的所有像素在各個波段上的光譜平均值;對于每一波段,逐一計算所述滑動窗口中的所有像素與所述光譜平均值之間的多波段歐式距離;將計算得到的多波段歐式距離中的最大多波段歐式距離值和最小多波段歐式距離值賦予所述滑動窗口中的中心像素,并依據該最大多波段歐式距離值和最小多波段歐式距離值來分別計算該中心像素的膨脹向量和腐蝕向量;以及計算所述中心像素的膨脹向量與腐蝕向量之間的多波段歐式距離以得到多波段形態學梯度;以及

步驟S23、以預定步長移動所述滑動窗口,并返回步驟S22。

3.根據權利要求1所述的方法,其中,在步驟S3中,對所述多波段形態學梯度圖像進行形態學重建包括:

對所述多波段形態學梯度圖像進行形態學膨脹;

逐像素地將形態學膨脹后的梯度圖像的梯度值增加預設浸沒步長的大?。灰约?/p>

進行測地腐蝕重建,以得到形態學重建后的梯度圖像。

4.根據權利要求1所述的方法,其中,在步驟S4中采用浸沒分水嶺分割法來進行分水嶺分割。

5.根據權利要求1所述的方法,其中,所述區域間異質度是區域間光譜均值異質度,所述預設異質度閾值是預設區域間光譜均值異質度閾值。

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