基于Landsat8影像的水域提取方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108918432A(43)申请公布日2018.11.30(21)申请号201810486557.9(22)申请日2018.05.15(71)申请人四川理工学院地址643000四川省自贡市农业银行学院路分理处(72)发明人候亚妮王二丽黄金煜朱文忠刘小芳(74)专利代理机构深圳市智圈知识产权代理事务所(普通合伙)44351代理人吕静(51)Int.Cl.G01N21/27(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称基于Landsat8影像的水域提取方法及装置(57)摘要本发明实施例公开了一种基于Landsat8影像的水域提取方法及装置。该方法包括：获取包括水域的Landsat8多光谱遥感影像，对多光谱遥感影像进行预处理，对预处理后的多光谱遥感影像进行白化处理，得到观测信号向量，采用FastICA盲分离方法对观测信号向量进行分离，分离出观测信号向量各独立分量，独立分量包括第一分量和第二分量；计算第一分量与像元向量的相关系数，获得第一相关系数值图，计算第二分量与像元向量的相关系数，获得第二相关系数值图，其中，当同一区域在第一相关系数值图中的相关系数值高于第一阈值且在第二相关系数值图中的相关系数值低于第二阈值，则该区域为水域。本方法能较好的分离出多光谱遥感影像中的水域分量和非水域分量，降低污染水体误判。CN108918432ACN108918432A权利要求书1/2页1.一种基于Landsat8影像的水域提取方法，其特征在于，所述方法包括：获取包括水域的多光谱遥感影像，对所述多光谱遥感影像进行预处理；对预处理后的所述多光谱遥感影像进行白化处理，得到观测信号向量；采用FastICA盲分离方法对所述观测信号向量进行分离，分离出观测信号向量各独立分量，所述独立分量包括第一分量和第二分量；计算所述第一分量与像元向量的相关系数，获得第一相关系数值图，计算所述第二分量与像元向量的相关系数，获得第二相关系数值图，其中，当同一区域在所述第一相关系数值图中的相关系数值高于第一阈值且在所述第二相关系数值图中的相关系数值低于第二阈值，则该区域为水域，其中，所述第一阈值高于所述第二阈值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述多光谱遥感影像进行预处理的步骤，包括：去除所述多光谱遥感影像的全色影像，并且保留8个波段，对所述去除全色影像保留8个波段的多光谱遥感影像进行FLAASH大气校正，得到所述预处理后的多光谱遥感影像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对预处理后的所述多光谱遥感影像进行白化处理，包括：对预处理后的所述多光谱遥感影像进行中心化处理，去除均值；再对所述去除均值的多光谱遥感影像进行白化处理，得到观测信号向量。4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述采用FastICA盲分离方法对所述观测信号向量进行分离，分离出观测信号向量各独立分量，包括：设定观测信号向量的独立分量数为n；初始化分离矩阵W，满足大小为n*a2；迭代计算，采用公式W＝E{xg(WTx)}-E{g'(WTx)}W，得到分离矩阵W；得到独立分量W*x，大小为n*b。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，计算分离得到的所述观测信号向量各独立分量与像元向量的相关系数，采用如下公式：其中，CC为所述相关系数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一阈值为0.9，所述第二阈值为0.2。7.一种基于Landsat8影像的水域提取装置，其特征在于，所述装置包括：数据预处理模块，用于获取包括水域的多光谱遥感影像，并对所述多光谱遥感影像进行预处理；白化处理模块，用于对所述预处理后的所述多光谱遥感影像进行白化处理，得到观测信号向量；分离模块，用于对所述观测信号向量进行分离，分离出观测信号向量各独立分量，所述独立分量包括第一分量和第二分量；相关系数计算模块，用于计算所述第一分量与像元向量的相关系数，获得第一相关系数值图，计算所述第二分量与像元向量的相关系数，获得第二相关系数值图，其中，当同一2CN108918432A权利要求书2/2页区域在所述第一相关系数值图中的相关系数值高于第一阈值且在所述第二相关系数值图中的相关系数值低于第二阈值，则该区域为水域，其中，所述第一阈值高于所述第二阈值。8.根据权利要求7所述的水域提取装置，其特征在于，所述数据预处理模块具体用于：去除所述多光谱遥感影像的全色影像，并且保留8个波段，对所述去除全色影像保留8个波段的多光谱遥感影像进行FLAASH大气校正，得到所述预处理后的多光谱遥感影像。9.根据权利要求8所述的水域提取装置，其特征在于，所述白化处理模块包括：中心化处理单元，用于对所述预处理后的多光谱遥感影像进行中心化处理，去