● 摘要
高分辨率遥感图像为地物目标自动解译提供了丰富的数据源。在众多的地物目标中,建筑物目标一直是高分辨率遥感图像处理领域的难点和热点。作为典型的人造目标和标志性地物,建筑物目标的检测是地图绘制、地形测量和地理信息系统发展的重要前提,对于灾难救援、军事行动也具有重要意义。针对光学高分辨率遥感图像中的建筑物目标的特点,本文结合建筑物的纹理特征与几何结构,提出了一种具有较高检测率的建筑物检测算法。本文主要工作如下:
(1)针对森林、草地等场景易被误检的问题,使用局部二值模式快速提取纹理特征,并结合SVM建立了实用的屋顶区域的分类模型。此外,还利用基于图论的分割算法设计快速的场景分类模型。通过该模型可以快速剔除误检的森林、草地等区域。
(2)提出了一种基于几何关系分析与曲线演化的封闭矩形轮廓提取方法。该方法改进了直线段提取算法,能够准确提取出屋顶边缘的直线段;同时,利用屋顶边缘的几何特性,分析其垂直和平行关系构成潜在矩形区域。最后,该方法利用正则化水平集进行曲线演化以最终获得封闭矩形轮廓。
(3)为了更加深入地模拟人工解译遥感图像的过程,提出了一种基于显著性的建筑物目标检测方法,并提出采用几何关系分析初始化水平集的方法。首先,利用人类视觉注意机制计算图像各像素的显著性度量值;其次,根据物体轮廓具有封闭性的特点和屋顶呈规则几何形状的特点,利用几何关系分析与水平集提取屋顶矩形封闭轮廓;最后,根据像素的显著值与封闭矩形轮廓的交集来最终确认潜在屋顶区域。
最后,通过多组实验,论证了基于显著性的建筑物目标检测方法的有效性,获得了较为满意的实验结果。
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