[发明专利]一种遥感影像全要素变化检测方法及装置有效

专利信息
申请号: 202211134153.6 申请日: 2022-09-19
公开(公告)号: CN115240081B 公开(公告)日: 2023-01-17
发明(设计)人: 邹舒畅;王宇翔;张攀;沈均平;李彦 申请(专利权)人: 航天宏图信息技术股份有限公司
主分类号: G06V20/13 分类号: G06V20/13;G06V10/46;G06V10/54;G06V10/774;G06V10/80;G06V10/82;G06N3/04;G06N3/08
代理公司: 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 代理人: 董艳芳
地址: 100094 北京*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 遥感 影像 要素 变化 检测 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种遥感影像全要素变化检测方法,其特征在于,包括:

获取目标区域的前时相影像和后时相影像;

通过预先训练完成的变化检测模型对前时相影像和后时相影像进行处理,得到二值变化图;

通过预先训练完成的地物全要素提取模型分别对前时相影像和后时相影像进行处理,得到前时相地物全要素提取结果和后时相地物全要素提取结果;

利用二值变化图分别对前时相地物全要素提取结果和后时相地物全要素提取结果进行处理,得到目标区域中发生变化的各像元的前时相像元值、前时相地物类型、后时相像元值和后时相地物类型;

其中,所述变化检测模型包括:孪生编码器和解码器;

所述孪生编码器包括依次连接的编码模块、融合模块和空洞卷积池化金字塔ASPP模块;编码模块包括并联的第一编码分支和第二编码分支,第一编码分支和第二编码分支的结构相同,第一编码分支包括纹理特征提取单元,第一拼接单元、特征提取单元和通道注意力单元;所述特征提取单元采用ResNet50网络;

所述解码器包括依次连接的第一4倍上采样单元、第二拼接单元,3×3卷积核和第二4倍上采样单元;所述融合模块的输出分别进入空洞卷积池化金字塔ASPP模块和通过1×1卷积核进入第二拼接单元;

通过预先训练完成的变化检测模型对前时相影像和后时相影像进行处理,得到二值变化图,包括:

利用第一编码分支的纹理特征提取单元对前时相影像进行处理,得到前时相影像的纹理图像,纹理图像的每个像元的像元值为纹理特征值;

利用第一编码分支的第一拼接单元对前时相影像和纹理图像进行拼接,得到四通道的特征图;

利用第一编码分支的特征提取单元对四通道的特征图进行特征提取,得到特征提取图;

利用第一编码分支的通道注意力单元对特征提取图进行处理,得到前时相初始特征图;

利用第二编码分支对后时相影像进行处理,得到后时相初始特征图;

利用融合模块对前时相初始特征图和后时相初始特征图进行融合,得到浅层变化信息特征图;

利用空洞卷积池化金字塔ASPP模块对浅层变化信息特征图进行处理,得到第一分辨率的深层变化信息特征图;

利用第一4倍上采样单元对低分辨深层变化信息特征图进行处理,得到第二分辨率的深层变化信息特征图,第二分辨率大于第一分辨率;

利用第二拼接单元对通过1×1卷积核的浅层变化信息特征图和高分辨深层变化信息特征图进行拼接,得到综合变化信息特征图;

利用3×3卷积核对综合变化信息特征图进行处理,得到变化信息概率分布图;

利用第二4倍上采样单元对变化信息概率分布图进行处理,得到二值变化图,其变化像元的像元值为1,未变化像元的像元值为0。

2.根据权利要求1所述的遥感影像全要素变化检测方法,其特征在于,所述前时相地物全要素提取结果为一幅与前时相影像尺寸大小相同的单通道图像,每个像元的像元值表示对应的地物类别;所述后时相地物全要素提取结果为一幅与后时相影像尺寸大小相同的单通道图像,每个像元的像元值表示对应的地物类别。

3.根据权利要求2所述的遥感影像全要素变化检测方法,其特征在于,利用二值变化图分别对前时相地物全要素提取结果和后时相地物全要素提取结果进行处理,得到目标区域中发生变化的各像元的前时相像元值、前时相地物类型、后时相像元值和后时相地物类型,包括:

将二值变化图的每个像元的像元值和后时相地物全要素提取结果的每个相同像元的像元值进行相乘,得到目标区域中发生变化的后时相地物全要素提取结果,其中,未变化像元的像元值为0,变化像元的像元值不变;

获取目标区域中发生变化的后时相地物全要素提取结果中的孤立小图斑的像元个数,若像元个数小于50,则将孤立小图斑中各像元的像元值更新为0;

获取修正后的目标区域中发生变化的后时相地物全要素提取结果的每个非零值像元的像元值和对应的地物类型,作为后时相像元值和后时相地物类型;从前时相地物全要素提取结果中获取相同位置的非零值像元的像元值和对应的地物类型,作为前时相像元值和前时相地物类型。

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