一种基于TM-高分遥感影像融合的建筑物提取方法.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CN113989640A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111222651.1(22)申请日2021.10.20(71)申请人青岛浩海网络科技股份有限公司地址266000山东省青岛市高新区宝源路821号(72)发明人逄增伦郭伟钱娟冰蔺天震(74)专利代理机构青岛华慧泽专利代理事务所(普通合伙)37247代理人刘娜(51)Int.Cl.G06V20/10(2022.01)G06V10/26(2022.01)G06V10/80(2022.01)G06K9/62(2022.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种基于TM-高分遥感影像融合的建筑物提取方法(57)摘要本发明公开了一种基于TM‑高分遥感影像融合的建筑物提取方法，包括以下步骤：获取待监测区域不同时相的TM影像和高分遥感影像；将获取的TM影像和高分遥感影像分别进行预处理并进行融合，得到归一化融合影像；利用归一化融合影像中不同波段的反射率计算每一像元的归一化差值建筑用地指数，得到建筑用地指数影像；根据目标分割阈值得到建筑用地指数影像的二值图像；对二值图像进行小面积斑块去除，确定出面积大于预设面积的目标区域；对目标区域进行斑点剔除和栅格矢量化，从而确定建筑用地区域；计算不同时相的建筑用地变化区域。本发明所用数据具有多样化，高空间、高时效、高光谱等特性，本方法无需人工手动标注，自动化程度较高。CN113989640ACN113989640A权利要求书1/2页1.一种基于TM‑高分遥感影像融合的建筑物提取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，获取待监测区域不同时相的TM影像和高分遥感影像；步骤二，将获取的TM影像和高分遥感影像分别进行预处理；步骤三，利用NNDiffusePanSharpening进行TM影像和高分遥感影像的融合，得到归一化融合影像；步骤四，利用归一化融合影像中不同波段的反射率计算每一像元的归一化差值建筑用地指数，得到建筑用地指数影像；步骤五，将所述建筑用地指数影像按照不同的分割阈值划分出目标区域和背景区域，并计算目标区域和背景区域的类间方差，根据多个类间方差确定目标分割阈值，根据目标分割阈值得到建筑用地指数影像的二值图像；步骤六，对二值图像进行小面积斑块去除，确定出面积大于预设面积的目标区域；步骤七，对目标区域进行斑点剔除和栅格矢量化，从而确定建筑用地区域；步骤八，计算不同时相的建筑用地变化区域。2.根据权利要求1所述的一种基于TM‑高分遥感影像融合的建筑物提取方法，其特征在于，步骤二中，预处理的方法包括辐射定标、大气校正、几何校正、影像镶嵌和裁剪。3.根据权利要求1所述的一种基于TM‑高分遥感影像融合的建筑物提取方法，其特征在于，步骤三中，融合的方法包括如下步骤：(1)将高分遥感影像的全色波段数据进行降采样，使得降采样后高分遥感影像的全色波段数据的分辨率与TM影像的多波段数据的分辨率相同，利用降采样后的像元值，计算多波段数据与降采样后全色波段数据间的线性响应向量；(2)计算降采样后的全色波段数据中兴趣像元与相邻超像元构成的超像素区之间的像元差异因子；(3)结合像元差异因子与多波段数据建立高分辨率多波段数据，得到全色锐化影像；(4)将全色锐化影像化简归一后得到归一化融合影像。4.根据权利要求3所述的一种基于TM‑高分遥感影像融合的建筑物提取方法，其特征在于，步骤(1)中降采样的公式如下：其中，代表像元(u，v)处降采样后的像元值，b表示需要融合的TM影像的波段数，T(i)代表多波段数据的第i波段与降采样后的全色波段数据之间的线性响应向量，Mi(u，v)代表多波段数据的第i波段对应像元(u，v)的数字计数，ε代表回归误差。5.根据权利要求3所述的一种基于TM‑高分遥感影像融合的建筑物提取方法，其特征在于，步骤(2)计算像元差异因子的公式如下：其中，Nj(x，y)代表全色波段数据中第j个兴趣像元(x，y)与其相邻超像元(p，q)构成的超像素区之间的像元差异因子，P(x，y)表示兴趣像元(x，y)处的全色波段像元值；P(P，q)代表超像元(p，q)处的全色波段像元值；j代表兴趣像元的序号，j＝1，2，...，9；Ωj(x，y)代表第j个兴趣像元(x，y)的相邻超像元(p，q)构成的超像素区。2CN113989640A权利要求书2/2页6.根据权利要求1所述的一种基于TM‑高分遥感影像融合的建筑物提取方法，其特征在于，步骤四中，归一化差值建筑用地指数的计算公式如下：其中，p(SWIR)为归一化融合影像中的短波红外波段的反射率值，p(NIR)为归一化融合影像中近红外波段的反射率值。3CN113989640A说明书1/6页一种基于TM‑高分遥感影像融合的建筑