[发明专利]一种遥感影像的线性要素提取方法

权利要求书

1.一种遥感影像的线性要素提取方法，包括以下步骤：

1)输入遥感影像并进行影像增强的预处理；

2)对预处理后的影像建立多分辨率的金字塔结构图像序列；

3)对不同分辨率的各级图像根据梯度方向一致性和区域灰度一致性提取不同级别的线性要素；

4)对提取的线性要素建立特征数据库进行管理。

2.如权利要求1所述的线性要素提取方法，其特征在于，步骤1)所述预处理是先对遥感影像进行直方图均衡化，然后进行形态学增加和形态学背景抑制处理。

3.如权利要求1所述的线性要素提取方法，其特征在于，步骤2)建立多分辨率的金字塔结构图像序列的方法是：设σ_x，σ_y为较高分辨率图像经过分层处理后得到的较低分辨率的图像在x方向与y方向尺寸减小的倍数，以f⁰(x，y)表示原始遥感影像经步骤1)预处理后得到的初始图像，根据如下递推关系依次获得分辨率由高到低的各层图像：f^l(x，y)＝(σ_x×σ_y)^-1×{f^l-1(2x-1，2y-1)+f^l-1(2x-1，2y)+f^l-1(2x，2y-1)+f^l-1(2x，2y)}其中，l为0～L的整数，L表示分层处理的次数。

4.如权利要求1所述的线性要素提取方法，其特征在于，步骤3)先对原始分辨率的初始图像提取线性要素，然后依次对较低分辨率的图像提取线性要素。

5.如权利要求1所述的线性要素提取方法，其特征在于，步骤3)对各级图像提取线性要素的过程包括：

i)设定线性搜索宽度，根据梯度方向一致性进行区域生长；

ii)对步骤i)获得的梯度方向一致的线性要素，再根据灰度一致性提取线性要素。

6.如权利要求5所述的线性要素提取方法，其特征在于，所述步骤i)首先计算图像中各像素的梯度方向，如果两个像素的梯度方向的夹角小于等于π/8，则认为这两个像素的梯度方向是一致的；设定一固定的线性搜索宽度，从某像素出发，在限定的宽度区域内搜索与之梯度方向一致的像素，当搜索到与之梯度方向一致的像素时朝该像素的方向进行区域生长。

7.如权利要求6所述的线性要素提取方法，其特征在于，步骤i)中计算图像中各像素的梯度方向的方法是：用2D高斯滤波对图像进行滤波，然后用高斯算子的一阶微分算出图像中各像素的灰度沿x方向和y方向的导数G_x和G_y，由此计算出像素的梯度方向θ＝arctan(G_y/G_x)。

8.如权利要求6所述的线性要素提取方法，其特征在于，步骤i)中从某像素出发，按照固定的宽度区域检测周围16领域的范围，以搜索与之梯度方向一致的像素。

9.如权利要求5所述的线性要素提取方法，其特征在于，步骤ii)对通过步骤i)生成的梯度的线性要素，按照固定区域进行灰度一致性检测，如果某区域与相邻区域的平均灰度值的差小于一定的阈值，则合并成一个区域加入到线性要素中去。

10.如权利要求1所述的线性要素提取方法，其特征在于，所述遥感影像是分辨率≤2米的高分辨率遥感影像。