基于差分測(cè)度的高分辨率遙感影像可靠性變化檢測(cè)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-11 14:14
遙感影像變化檢測(cè)是通過(guò)分析不同時(shí)期遙感影像,發(fā)現(xiàn)和分析變化信息的技術(shù),已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)調(diào)查、森林監(jiān)測(cè)、災(zāi)害評(píng)估、城市擴(kuò)張和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,成為一種有效的研究地表覆蓋變化的手段,也是當(dāng)前遙感領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。然而,由于地表環(huán)境的復(fù)雜性,遙感影像成像過(guò)程中,地物的光譜反射值受外界因素影響存在一定的系統(tǒng)偏差,特別是隨著遙感影像空間分辨率的提高,地物的光譜可分性逐漸降低,使得變化檢測(cè)過(guò)程中呈現(xiàn)出較大的不確定性,影響了檢測(cè)結(jié)果的可靠性。因此,本文以提高變化檢測(cè)結(jié)果可靠性為目的,在分析基于差分影像的變化檢測(cè)過(guò)程中的不確定性的基礎(chǔ)之上,重點(diǎn)從差分影像生成階段開(kāi)展遙感影像可靠性變化檢測(cè)方法研究,提出相應(yīng)的差分測(cè)度,構(gòu)建可靠性變化檢測(cè)新方法,旨在進(jìn)一步完善基于差分影像的可靠性變化檢測(cè)理論研究與方法,為變化檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用及生產(chǎn)實(shí)踐提供支持。具體研究工作主要包括:(1)系統(tǒng)論述了遙感影像變化檢測(cè)技術(shù)體系及其過(guò)程中的不確定性問(wèn)題,重點(diǎn)探討了數(shù)據(jù)預(yù)處理、差分影像生成、變化信息提取和精度評(píng)價(jià)中影響可靠性的因素,針對(duì)影響基于差分影像的變化檢測(cè)可靠性的因素,提出三種生成可靠性差分影像的策略,即基于空間信息的差分測(cè)度、...
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:123 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
基于差分影像的變化檢測(cè)可靠性分析
Gabor 小波特征的提取是在差分影像的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。由于兩時(shí)期高分辨率遙感影像均包含豐富的地物細(xì)節(jié)紋理、空間上下文信息,對(duì)兩時(shí)期影像的差分處理會(huì)導(dǎo)致地物的空間信息被破壞,進(jìn)而影響 Gabor 小波特征提取的準(zhǔn)確性,使得最終的變化檢測(cè)結(jié)果的可靠性降低。為了充分證明兩時(shí)期影像的差分處理對(duì)變化檢測(cè)結(jié)果的影響,本部分對(duì)模擬的合成影像進(jìn)行理論分析和研究。假設(shè) X1和 X2分別表示獲取于同一地點(diǎn)不同時(shí)間(即 t1和 t2)的兩時(shí)期高分辨率遙感影像,且該兩時(shí)期影像已進(jìn)行相對(duì)幾何校正和相對(duì)輻射校正,像素個(gè)數(shù)均為 M×N。如圖 3-2 所示,圖 3-2(a)和(b)分別表示兩時(shí)期遙感影像 X1和 X2的相對(duì)應(yīng)的一個(gè)影像片段,圖 3-2(c)表示對(duì)該兩時(shí)期影像片段進(jìn)行差分處理得到的差分影像。針對(duì)圖 3-2(a)和(b)可以發(fā)現(xiàn),兩時(shí)期影像均包含豐富的細(xì)節(jié)紋理、空間上下文信息。與之相比,圖 3-2(c)中包含的紋理和空間上下文信息就相對(duì)較少,如圖 3-2(c)中虛線范圍所示?梢缘贸觯ㄟ^(guò)影像差分處理,原始影像中大量的空間結(jié)構(gòu)信息被破壞。因此,對(duì)差分影像進(jìn)行特征提取時(shí),原始影像中的許多特征無(wú)法被完整提取,進(jìn)而影響下一步的變化檢測(cè)過(guò)程,降低了變化檢測(cè)結(jié)果的可靠性。
差分影像變化信息提取變化檢測(cè)結(jié)果差分處理圖 3-3 傳統(tǒng)基于 Gabor 小波特征差分影像的變化檢測(cè)方法流程圖Figure 3-3 Flow chart of conventional Gabor wavelet features-based difference image changedetection method上述改進(jìn)的基于 Gabor 小波特征的變化檢測(cè)方法雖然可以獲得準(zhǔn)確的 Gabor小波特征影像,但是對(duì)兩時(shí)期特征影像的差分處理過(guò)程仍然會(huì)對(duì)變化檢測(cè)結(jié)果的可靠性帶來(lái)影響。上述方法中影像差分處理主要利用影像差值法、影像比值法或者變化矢量分析法等差分測(cè)度得到差分影像。該差分測(cè)度主要是對(duì)兩時(shí)期影像的對(duì)應(yīng)像元進(jìn)行處理,由于 Gabor 小波特征內(nèi)部具有緊密的空間相關(guān)性,因此傳統(tǒng)的逐像元的差分測(cè)度并不適合對(duì)兩時(shí)期影像的 Gabor 小波特征進(jìn)行差分處理。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地理國(guó)情監(jiān)測(cè)可靠性分析[J]. 史文中,陳鵬飛,張效康. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]高分辨率遙感影像的深度學(xué)習(xí)變化檢測(cè)方法[J]. 張?chǎng)锡?陳秀萬(wàn),李飛,楊婷. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]基于面向?qū)ο蠓诸惙椒ê投嘣催b感數(shù)據(jù)的龍祥島區(qū)域濕地變化檢測(cè)[J]. 季建萬(wàn),沙晉明. 福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[4]基于DBN與對(duì)象融合的遙感圖像變化檢測(cè)方法[J]. 竇方正,孫漢昌,孫顯,刁文輝,付琨. 計(jì)算機(jī)工程. 2018(04)
[5]一種多特征融合的面向?qū)ο蠖嘣催b感影像變化檢測(cè)方法[J]. 徐俊峰,張保明,郭海濤,張宏偉. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]利用多尺度融合進(jìn)行面向?qū)ο蟮倪b感影像變化檢測(cè)[J]. 馮文卿,張永軍. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2015(10)
[7]光流動(dòng)態(tài)紋理在土地利用/覆蓋變化檢測(cè)研究中的應(yīng)用[J]. 閆利,鞏翼龍,張毅,段偉. 光譜學(xué)與光譜分析. 2014(11)
[8]融合多特征的遙感影像變化檢測(cè)方法[J]. 李亮,舒寧,王凱,龔龑. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2014(09)
[9]一種面向地理對(duì)象的遙感影像變化檢測(cè)方法[J]. 佃袁勇,方圣輝,姚崇懷. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2014(08)
[10]一種基于多特征組合的SVM土地利用變化檢測(cè)算法[J]. 陳震霆,呂翠華,容會(huì),王敏,李明. 電子測(cè)試. 2014(13)
本文編號(hào):3029232
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:123 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
基于差分影像的變化檢測(cè)可靠性分析
Gabor 小波特征的提取是在差分影像的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。由于兩時(shí)期高分辨率遙感影像均包含豐富的地物細(xì)節(jié)紋理、空間上下文信息,對(duì)兩時(shí)期影像的差分處理會(huì)導(dǎo)致地物的空間信息被破壞,進(jìn)而影響 Gabor 小波特征提取的準(zhǔn)確性,使得最終的變化檢測(cè)結(jié)果的可靠性降低。為了充分證明兩時(shí)期影像的差分處理對(duì)變化檢測(cè)結(jié)果的影響,本部分對(duì)模擬的合成影像進(jìn)行理論分析和研究。假設(shè) X1和 X2分別表示獲取于同一地點(diǎn)不同時(shí)間(即 t1和 t2)的兩時(shí)期高分辨率遙感影像,且該兩時(shí)期影像已進(jìn)行相對(duì)幾何校正和相對(duì)輻射校正,像素個(gè)數(shù)均為 M×N。如圖 3-2 所示,圖 3-2(a)和(b)分別表示兩時(shí)期遙感影像 X1和 X2的相對(duì)應(yīng)的一個(gè)影像片段,圖 3-2(c)表示對(duì)該兩時(shí)期影像片段進(jìn)行差分處理得到的差分影像。針對(duì)圖 3-2(a)和(b)可以發(fā)現(xiàn),兩時(shí)期影像均包含豐富的細(xì)節(jié)紋理、空間上下文信息。與之相比,圖 3-2(c)中包含的紋理和空間上下文信息就相對(duì)較少,如圖 3-2(c)中虛線范圍所示?梢缘贸觯ㄟ^(guò)影像差分處理,原始影像中大量的空間結(jié)構(gòu)信息被破壞。因此,對(duì)差分影像進(jìn)行特征提取時(shí),原始影像中的許多特征無(wú)法被完整提取,進(jìn)而影響下一步的變化檢測(cè)過(guò)程,降低了變化檢測(cè)結(jié)果的可靠性。
差分影像變化信息提取變化檢測(cè)結(jié)果差分處理圖 3-3 傳統(tǒng)基于 Gabor 小波特征差分影像的變化檢測(cè)方法流程圖Figure 3-3 Flow chart of conventional Gabor wavelet features-based difference image changedetection method上述改進(jìn)的基于 Gabor 小波特征的變化檢測(cè)方法雖然可以獲得準(zhǔn)確的 Gabor小波特征影像,但是對(duì)兩時(shí)期特征影像的差分處理過(guò)程仍然會(huì)對(duì)變化檢測(cè)結(jié)果的可靠性帶來(lái)影響。上述方法中影像差分處理主要利用影像差值法、影像比值法或者變化矢量分析法等差分測(cè)度得到差分影像。該差分測(cè)度主要是對(duì)兩時(shí)期影像的對(duì)應(yīng)像元進(jìn)行處理,由于 Gabor 小波特征內(nèi)部具有緊密的空間相關(guān)性,因此傳統(tǒng)的逐像元的差分測(cè)度并不適合對(duì)兩時(shí)期影像的 Gabor 小波特征進(jìn)行差分處理。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地理國(guó)情監(jiān)測(cè)可靠性分析[J]. 史文中,陳鵬飛,張效康. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]高分辨率遙感影像的深度學(xué)習(xí)變化檢測(cè)方法[J]. 張?chǎng)锡?陳秀萬(wàn),李飛,楊婷. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]基于面向?qū)ο蠓诸惙椒ê投嘣催b感數(shù)據(jù)的龍祥島區(qū)域濕地變化檢測(cè)[J]. 季建萬(wàn),沙晉明. 福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[4]基于DBN與對(duì)象融合的遙感圖像變化檢測(cè)方法[J]. 竇方正,孫漢昌,孫顯,刁文輝,付琨. 計(jì)算機(jī)工程. 2018(04)
[5]一種多特征融合的面向?qū)ο蠖嘣催b感影像變化檢測(cè)方法[J]. 徐俊峰,張保明,郭海濤,張宏偉. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]利用多尺度融合進(jìn)行面向?qū)ο蟮倪b感影像變化檢測(cè)[J]. 馮文卿,張永軍. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2015(10)
[7]光流動(dòng)態(tài)紋理在土地利用/覆蓋變化檢測(cè)研究中的應(yīng)用[J]. 閆利,鞏翼龍,張毅,段偉. 光譜學(xué)與光譜分析. 2014(11)
[8]融合多特征的遙感影像變化檢測(cè)方法[J]. 李亮,舒寧,王凱,龔龑. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2014(09)
[9]一種面向地理對(duì)象的遙感影像變化檢測(cè)方法[J]. 佃袁勇,方圣輝,姚崇懷. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2014(08)
[10]一種基于多特征組合的SVM土地利用變化檢測(cè)算法[J]. 陳震霆,呂翠華,容會(huì),王敏,李明. 電子測(cè)試. 2014(13)
本文編號(hào):3029232
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