[发明专利]融合空间方位关系语义的遥感图像检索方法

摘要

本发明公开了一种融合空间方位关系语义的遥感图像检索方法，其主要步骤为：1、离线数据准备步骤，它包括图像分解与视觉特征提取；图像分割获取分割图斑及基于图斑的SVM分类获取图像的对象语义，并在此基础上，利用本发明提出的新的方位描述方法获取空间方位关系语义；特征入库。2、在线图像检索步骤，它包括语义粗检索和结合对象语义、空间方位关系语义和视觉特征的精检索。本方法通过面向对象SVM分类构建低层视觉特征和高层语义信息之间的联系，获取了图像的语义信息。检索中融合了遥感图像的视觉特征和对象语义、空间关系语义特征，从而提高了检索的准确度。本方法通过语义粗检索和进一步的精检索，缩小了检索的范围，提高了检索的效率。

主权项

一种融合空间方位关系语义的遥感图像检索方法，其步骤如下：一、离线数据准备(1)主成分变换；(2)基于五叉树的图像分解与视觉特征提取；(3)图像分割以及SVM分类；(4)特征入库，分别将提取的24维图像的纹理特征和2维的图像颜色特征经过归一化处理之后入库；二、在线图像检索(1)基于对象语义的语义粗检索；(2)按照下列步骤进行基于空间关系语义和视觉特征的精检索：第一步：选择模板图像；根据第一步检索返回的语义粗检索结果，用户从其中选择一幅图像作为模板图像；第二步：视觉特征匹配；第三步：对象语义特征匹配。定义一个直方图来表示图像的对象语义信息，横坐标表示地物类型，纵坐标表示对应的地物占图像的面积比例，最后依据直方图相似性计算的原理，采用直方图相交方法，求得两幅图像的对象语义信息之间的相似性；第四步：计算视觉特征与语义特征的综合相似性，利用下列公式计算模板图像与粗检索结果集合中的图像的视觉特征和对象语义特征的相似度S(Q，I)，S(Q，I)＝WvisionSvision+WobjectSobject其中Wvision、Wobject为图像的视觉相似性和对象语义特征相似性，Wvision和Wobjct分别两者的权重，用户可以设定其大小，默认值分别为0.5、0.5；如果S(Q，I)大于设定的阈值，则对该图像纳入返回的最后结果集，否则，处理下一幅；第五步：方位关系语义相似性匹配；在提取图像方位关系时，事先将图像分成了13个子图像，然后提取其中每幅子图像的地物分布情况，构建方位关系直方图，纵坐标为对应地物的相对面积，横坐标代表13个子图像的8种地物类型；采用直方图相交方法计算两幅影像的空间关系相似性；最后按空间关系相似性将第四步所返回的图像根据空间关系相似性大小进行降序排序，最后返回给用户，完成整个检索过程。