[发明专利]一种遥感影像目标变化检测方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及图像变化检测方法，尤其涉及一种遥感影像目标变化检测方法。

【背景技术】

随着科学技术的发展，人类开发资源与改造自然的能力不断增强，自然界的变化和人类的各种活动，每天都在改变着地表景观及土地利用形式。由于遥感对地观测具有实时、快速、覆盖范围广、多光谱、周期性等特点，遥感技术已经成为变化检测最主要的技术手段。

遥感影像的变化检测就是从不同时间获取的同一地理区域的多时相遥感影像中，定性或定量地分析和确定地表变化特征和过程的技术。遥感影像的变化检测能分析地表覆盖变化趋势及演化规律，在土地利用/覆盖、灾害检测、森林植被变化、城市扩展与布局等诸多领域发挥着积极重要的作用，具有迫切的科学应用需求和广泛的应用前景。

国内核心期刊《遥感学报》（2009年13卷第4期639-646页）中公布了一种“自适应空间邻域分析和瑞利-高斯分布的多时相遥感影像自动变化检测”方法。该方法基于自适应空间邻域分析和改进的差值影像和比值影像乘积变换融合的差异影像构造方法，能有效地改善变化检测结果，但是该方法并不能很好地保留边缘信息，且没有将空间形状及方向信息加入其中以更好地判定邻域中的像元同质性性质。

中国专利CN201010267420.8公布了“一种基于邻域相似度和阈值分割的遥感图像目标变化检测方法”，主要利用强度归一化公式对两幅遥感图像进行灰度匹配，利用邻域相似性距离测度构造两幅遥感图像的相似矩阵，结合相似性矩阵构造两幅遥感图像的差异影像，对差异影像构造二维灰度直方图后，对影像进行分割，最后用模糊熵的方法对未处理的边缘和噪声点继续进行分类。虽然该方法对边缘进行了处理，但是该方法同样并未加入空间形状及方向信息以更好地判定邻域中的像元同质性性质。

【发明内容】

本发明目的是：提供一种遥感影像目标变化检测方法，该方法将空间形状及方向信息加入了其中，并在处理变化检测结果时，有效的保留了边缘信息，提高了变化检测结果的精度。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种遥感影像目标变化检测方法，包括下述步骤：

步骤S110：选取同一区域不同时相的遥感影像，其中，所述遥感影像为多光谱影像、全色影像或SAR影像中的一种；

步骤S120：对所述遥感影像进行预处理；

步骤S130：利用差值法获取所述遥感影像的差值图像，并从所述差值图像的直方图中选取阈值；

步骤S140：根据地物特征分割所述遥感影像，并建立不同时相遥感影像地物间一一映射关系；

步骤S150：根据上述分割结果，将所述遥感影像分成N个5*5单元格；

步骤S160：以上述单元格为基础，提取所述遥感影像的变化区域或变化点；及

步骤S170：所述变化区域或变化点经双边滤波、降噪处理后，得到变化的遥感影像

本发明详细技术方案如下：

在本实施例中，步骤S120中，对所述遥感影像进行预处理，具体包括：去雾处理、辐射校正、几何校正和影像降噪处理。

在本实施例中，步骤S130中，利用差值法获取所述遥感影像的差值图像，并从所述差值图像的直方图中选取阈值，具体包括下述步骤：

步骤S131：利用差值法获取所述遥感影像中各个波段的差值图像，其中，所述差值图像上的像素灰度值为不同时相遥感影像上各个波段相对应图像位置像素灰度值之差的绝对值；

步骤S132：根据所述直方图计算，选取最优阈值。

在本实施例中，步骤S140根据地物特征分割所述遥感影像，并建立不同时相遥感影像地物间一一映射关系，具体包括下述步骤：

步骤S141：根据地物特征分割所述遥感影像，采用基于区域生长的多尺度遥感图像分割算法分割所述遥感影像；

步骤S142：采用多层分级方法，建立不同时相遥感影像的对象的一一映射关系；

步骤S143：构建每个对象的特征集描述，其中，所述特征集包括光谱特征、纹理特征、空间距离、空间形状及方向特征。

在本实施例中，步骤S160中，以上述单元格为基础，提取所述遥感影像的变化区域或变化点，具体包括下述步骤：

步骤S161：以所述遥感影像左下角第一个5*5单元块开始，中心点记为(i,j)，每隔五个点取样，直至最后一个5*5单元块；

步骤S162：不同时相的遥感影像中对应的5*5单元块作差取绝对值，并记为DIF；

步骤S163：判断所述DIF是否超过所述阈值；