[发明专利]基于感兴趣区域的遥感图像变化检测方法

权利要求书

1.一种基于感兴趣区域的遥感图像变化检测方法，包括如下步骤：

1)对输入的两幅不同时相遥感图像分别进行中值滤波去噪；

2)对滤波后的两个时相的图像对应像素点灰度差值进行计算，得到一幅差值图；

3)计算差值图的Canny边缘，并计算每个边缘点的均值特征，得到一幅边缘均值图；

4)用模糊C均值方法将边缘均值图分割为肯定非变化类、未标记类以及肯定变化类， 并计算未标记类中最大的像素值与肯定变化类中的最小像素值的平均值作为高阈值，计算肯 定非变化类中最大的像素值与未标记类中的最小像素值的平均值作为低阈值，分别根据高阈 值和低阈值对边缘均值图进行分割，如果边缘均值图中像素值大于高阈值，则保留差值图的 Canny边缘图中相应位置的边缘点，得到一幅高阈值边缘图，如果边缘均值图中像素值大于 低阈值，则保留差值图的Canny边缘图中相应位置的边缘点，得到一幅低阈值边缘图；

5)根据双阈值边缘链接法，链接高阈值边缘图中的断边缘，得到边缘为闭合区域的边缘 链接图；

6)对所得的边缘链接图中的闭合区域沿其边缘的法向方向分别向内向外各扩充两个像 素，对扩充后的闭合区域进行区域填充，并将填充后的闭合区域作为感兴趣区域，将其他区 域作为非感兴趣区域；

7)用最小错误率阈值法将差值图中像素点分为变化类和非变化类，根据差值图中感兴趣 区域和非感兴趣区域的像素点的类别、空间位置和邻域关系对差值图进行更新，得到新差值 图；

8)计算新差值图的最大类间方差阈值并将其感兴趣区域分为变化类和非变化类，得到最 后的变化检测结果图。

2.根据权利要求1所述的遥感图像变化检测方法，其中步骤3)所述的计算每个边缘点 的均值特征，按如下步骤计算：

(2a)计算差值图的Canny边缘图中以各边缘点为中心，3×7滑动窗内0°、45°、90°、 135°、180°、225°270°、315°八个方向中边缘点组成的边缘线段长度，取边缘线段长度最 大的线段作为此滑动窗内的边缘线，该边缘线所对应的方向作为当前边缘点的边缘方向，并 将滑动窗口内非边缘线上的边缘点去除，得到新Canny边缘图；

(2b)分别计算新Canny边缘图边缘点在差值图对应位置的3×7滑动窗口内边缘线两边 的像素均值，并将较大的均值作为该边缘点的均值特征，得到一幅边缘均值图。

3.根据权利要求1所述的遥感图像变化检测方法，其中步骤5)所述的根据双阈值边缘 连接法，连接高阈值边缘图中的断边缘，得到边缘为闭合区域的边缘连接图，按如下步骤进 行：

(3a)从低阈值边缘图中减去高阈值边缘图得到边缘差值图，并将高阈值边缘图作为边 缘连接图；

(3b)在边缘差值图中搜索边缘连接图中的断边缘点，如果在边缘差值图中边缘点的八 邻域里有边缘点与高阈值边缘图中的断边缘线相连接，则在边缘连接图中将此邻域的位置标 记为边缘点；

(3c)根据递归跟踪算法在边缘差值图中不断重复步骤(3b)，不断更新边缘连接图，直 到得到边缘连接图中所有的边缘均为闭合区域。

4.根据权利要求1所述的遥感图像变化检测方法，其中步骤(7)所述的根据差值图中 感兴趣区域和非感兴趣区域的像素点的类别、空间位置和邻域关系对差值图进行更新，按如 下步骤进行：

(4a)判断差值图中像素点的空间位置是否在感兴趣区域内，如果当前像素点不在感兴趣 区域内，则计算以当前像素点为中心的5×5滑动窗内的中值作为当前像素点的差值；否则， 当前像素点在感兴趣区域内，执行步骤(4b)；

(4b)判断差值图中像素点的类别是否属于变化类，如果属于变化类，则将以当前像素点 为中心其5×5滑动窗内的最大值作为当前像素点的差值；否则，此像素点属于非变化类，保 留差值图中的原值。

5.根据权利要求1所述的遥感图像变化检测方法，其中步骤(8)所述的计算新差值图 的最大类间方差阈值并将感兴趣区域分为变化类和非变化类，是根据最大类间方差阈值法求 得新差值图的阈值T，并将新差值图中感兴趣区域中大于阈值T的像素点作为变化类，否则 作为非变化类。