本公開涉及遙感數(shù)據(jù)面向地災(zāi)監(jiān)測領(lǐng)域,具體涉及基于多源遙感數(shù)據(jù)的變化檢測方法。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)有技術(shù)中基于單一遙感數(shù)據(jù)的地災(zāi)監(jiān)測存在信息量不足的缺陷,導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果無法滿足實(shí)際應(yīng)用需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開意圖提供基于多源遙感數(shù)據(jù)的變化檢測方法,為目標(biāo)區(qū)域的全面監(jiān)測分析提供有效數(shù)據(jù)參考,從而實(shí)現(xiàn)變化區(qū)域的準(zhǔn)確定位和定性監(jiān)測。
2、根據(jù)本公開的方案之一,提供基于多源遙感數(shù)據(jù)的變化檢測方法,包括:
3、根據(jù)地基雷達(dá)圖像獲得復(fù)數(shù)雷達(dá)圖像;
4、基于變化前后的雷達(dá)圖像,與對(duì)應(yīng)時(shí)刻的雷達(dá)圖像配準(zhǔn);
5、配準(zhǔn)后雷達(dá)圖像與光學(xué)圖像融合獲得融合差異圖,經(jīng)分割聚類得到變化檢測結(jié)果。
6、在一些實(shí)施例中,其中,根據(jù)地基雷達(dá)圖像獲得復(fù)數(shù)雷達(dá)圖像,包括:
7、獲取被監(jiān)測邊坡區(qū)域的原始雷達(dá)數(shù)據(jù);
8、在一個(gè)子周期內(nèi),每個(gè)通道輸出信號(hào)的頻段不變,在下一個(gè)子周期,所有通道輸出信號(hào)的頻段實(shí)現(xiàn)輪轉(zhuǎn);
9、對(duì)原始雷達(dá)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行二維成像處理;
10、依次進(jìn)行圖像配準(zhǔn),大氣相位校正,得到反映被監(jiān)測區(qū)域在第n個(gè)觀測周期的雷達(dá)復(fù)數(shù)圖像。
11、在一些實(shí)施例中,其中,基于變化前后的雷達(dá)圖像,與對(duì)應(yīng)時(shí)刻的雷達(dá)圖像配準(zhǔn),包括:
12、選取獲取的任意時(shí)刻兩幅變化前雷達(dá)圖像和變化后雷達(dá)圖像;
13、對(duì)兩幅雷達(dá)圖像進(jìn)行去噪處理;
14、獲取對(duì)應(yīng)時(shí)刻的光學(xué)圖像;
15、將光學(xué)圖像進(jìn)行輻射校正;
16、將校正后的光學(xué)圖像與對(duì)應(yīng)時(shí)刻的雷達(dá)圖像進(jìn)行配準(zhǔn)。
17、在一些實(shí)施例中,其中,將校正后的光學(xué)圖像與對(duì)應(yīng)時(shí)刻的雷達(dá)圖像進(jìn)行配準(zhǔn),包括:
18、選取光學(xué)圖像中的特征點(diǎn)以及在雷達(dá)圖像中選擇對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn),作為特征點(diǎn)對(duì);
19、根據(jù)特征點(diǎn)對(duì),得到用于透視變換的轉(zhuǎn)換矩陣;
20、光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換到雷達(dá)圖像坐標(biāo)系,得到最終的圖像匹配結(jié)果;
21、根據(jù)地基雷達(dá)影像像元的信息和光學(xué)影像像元信息,得到插值后的結(jié)果。
22、在一些實(shí)施例中,其中,配準(zhǔn)后雷達(dá)圖像與光學(xué)圖像融合獲得融合差異圖,包括:
23、基于鄰域均值比差異圖和改進(jìn)的相對(duì)熵差異圖方法,獲取融合差異圖;
24、進(jìn)行濾波處理,得到最終的融合差異圖。
25、在一些實(shí)施例中,其中,基于鄰域均值比差異圖和改進(jìn)的相對(duì)熵差異圖方法,獲取融合差異圖,包括:
26、對(duì)融合后的圖像應(yīng)用均值對(duì)數(shù)比值算子生成均值對(duì)數(shù)比值圖;
27、對(duì)融合后的圖像應(yīng)用改進(jìn)的相對(duì)熵生成改進(jìn)的鄰域均值相對(duì)熵圖像;
28、采用nsct變換生成兩幅融合差異圖;
29、通過局部能量法對(duì)差異圖進(jìn)行融合,得到最終的融合差異圖。
30、在一些實(shí)施例中,其中,采用nsct變換生成兩幅融合差異圖,包括:
31、將生成的均值對(duì)數(shù)比值圖和鄰域均值相對(duì)熵圖像,作為nsct變換處理的輸入圖像;
32、使用nsct變換獲取均值對(duì)數(shù)比值圖和鄰域均值相對(duì)熵圖像中的低頻信息和高頻信息;
33、對(duì)變換得到的低頻系數(shù)進(jìn)行融合,得到融合后的低頻系數(shù);
34、用融合的低頻系數(shù)分別與高頻系數(shù)進(jìn)行nsct反變換,得到融合后的差異圖。
35、在一些實(shí)施例中,其中,進(jìn)行濾波處理,得到最終的融合差異圖,包括:
36、利用雙邊濾波進(jìn)行保邊和進(jìn)一步去噪處理,得到最終差異圖。
37、在一些實(shí)施例中,其中,經(jīng)分割聚類得到變化檢測結(jié)果,包括:
38、將雙邊濾波后的圖像轉(zhuǎn)化列向量;
39、初始化隸屬度以滿足預(yù)設(shè)條件;
40、計(jì)算聚類中心;
41、計(jì)算目標(biāo)函數(shù);
42、更新隸屬度矩陣;
43、循環(huán)迭代,直至目標(biāo)函數(shù)小于設(shè)定的閾值;
44、比較每個(gè)像素的隸屬度的大小,基于每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的兩類隸屬度對(duì)轉(zhuǎn)化后的圖像進(jìn)行類別標(biāo)記。
45、在一些實(shí)施例中,其中,經(jīng)分割聚類得到變化檢測結(jié)果,還包括:
46、將雙邊濾波后的融合差異圖進(jìn)行歸一化處理;
47、計(jì)算初始標(biāo)簽分布下的類均值、類方差,類均值;
48、確定最優(yōu)閾值;
49、比較鄰域特征與最優(yōu)閾值;
50、計(jì)算引入最優(yōu)閾值后的非局均值
51、將最優(yōu)閾值的非局均值引入到似然函數(shù)中;
52、循環(huán)迭代,直至似然能量函數(shù)最小時(shí),輸出變化檢測結(jié)果。
53、本公開的各種實(shí)施例的基于多源遙感數(shù)據(jù)的變化檢測方法,至少根據(jù)地基雷達(dá)圖像獲得復(fù)數(shù)雷達(dá)圖像;基于變化前后的雷達(dá)圖像,與對(duì)應(yīng)時(shí)刻的雷達(dá)圖像配準(zhǔn);配準(zhǔn)后雷達(dá)圖像與光學(xué)圖像融合獲得融合差異圖,經(jīng)分割聚類得到變化檢測結(jié)果,從而使用多源遙感影像開展變化檢測方法研究,可以使光學(xué)影像與地基雷達(dá)影像兩者很好地成互補(bǔ)性,彌補(bǔ)了單一遙感圖像存在的不足。進(jìn)一步的,本公開各實(shí)施例對(duì)多源融合差異圖提出一種最優(yōu)準(zhǔn)則非局部均值地基雷達(dá)圖像分割方法,能夠在有效保護(hù)圖像細(xì)節(jié)和減少斑點(diǎn)噪聲的基礎(chǔ)上,提出一種基于最優(yōu)閾值的非局部均值算法,并以保持圖像細(xì)小的結(jié)構(gòu)并加強(qiáng)對(duì)散斑噪聲的抵抗力,進(jìn)一步提高變化檢測的精度。
54、應(yīng)當(dāng)理解,前面的大體描述以及后續(xù)的詳細(xì)描述只是示例性的和說明性的,并非對(duì)所要求保護(hù)的本公開的限制。
1.基于多源遙感數(shù)據(jù)的變化檢測方法,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,根據(jù)地基雷達(dá)圖像獲得復(fù)數(shù)雷達(dá)圖像,包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中,基于變化前后的雷達(dá)圖像,與對(duì)應(yīng)時(shí)刻的雷達(dá)圖像配準(zhǔn),包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中,
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中,配準(zhǔn)后雷達(dá)圖像與光學(xué)圖像融合獲得融合差異圖,包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中,基于鄰域均值比差異圖和改進(jìn)的相對(duì)熵差異圖方法,獲取融合差異圖,包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中,采用nsct變換生成兩幅融合差異圖,包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中,進(jìn)行濾波處理,得到最終的融合差異圖,包括:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其中,經(jīng)分割聚類得到變化檢測結(jié)果,包括:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中,經(jīng)分割聚類得到變化檢測結(jié)果,還包括: