[发明专利]一种遥感图像目标监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及遥感图像处理、信息融合、目标监测等技术领域，特别是一种基于光谱时变特征分析的遥感图像目标监测方法。

背景技术

遥感图像目标监测是通过分析已配准的、同一场景的不同时相的遥感图像而自动检测出发生变化的目标区域，可以广泛应用在情报处理、灾害监测等军事和民用领域。遥感图像目标监测不仅有着很强的应用需求驱动，而且还具有重要的战略意义。由于目标监测技术的重要性，遥感图像目标监测技术已经受到世界各国的高度重视。

遥感图像的目标监测一般由变化检测技术完成。然而，由于多时相遥感图像的复杂性，变化类与非变化类的类间可分性低，目标的变化类型也很难自动识别。现有的变化检测方法无法满足遥感图像目标监测的需求。目前，遥感图像的目标监测方法研究的还很不成熟，远远不能满足实际的需要，主要表现在目前的目标监测大都靠手工标定，费时费力，通用性和自动化程度差。实际上，只有5-10％的数据得到了有效利用，目标监测技术极大的限制了遥感图像的广泛应用。在这样的背景下，遥感图像的目标监测仍然是一个亟待解决的难题。

实际目标监测应用关心的是目标的变化，而不是季节、噪声等引起的变化。目标与背景具有不同的光谱特征，变化区域与非变化区域以及不同类型的目标变化区域对应不同的光谱变化曲线。将多时相图像从图像空间转换到光谱变化空间并分离不同类型的光谱变化特征，是提高目标监测的关键。然而，目前的变化检测、目标监测技术都忽略了多时相光谱时变特征分析的重要性，目前还没有对多时相遥感图像进行光谱时变特征分析的有效方法。

发明内容

本发明的目的是针对遥感图像变化检测的难点和目标监测实际应用的需求，提供一种快速有效的遥感图像目标监测方法。

为了实现上述目的，本发明基于光谱时变特征分析的遥感图像目标监测方法，包括以下步骤：

步骤S1，将已经配准的多时相图像进行组合得到多时相光谱变化图像，所述多时相光谱变化图像是根据多时相图像的波段频率大小顺序依次交替生成的；

步骤S2，对所述多时相光谱变化图像进行光谱时变特征分析，得到多波段光谱时变特征图像D，并基于所述多波段光谱时变特征图像D提取目标光谱时变特征得到目标光谱时变特征图像；

步骤S3，基于所述目标光谱时变特征图像提取得到目标变化信息。

本发明所述方法对于提高目标监测的精度、鲁棒性和自动化程度具有重要的意义，其有益效果为：

1、本发明将多时相图像进行组合生成多时相光谱变化图像，多时相光谱变化图像反映了目标光谱随时间变化情况。

2、本发明利用光谱时变特征分析将目标光谱时变特征分离出来，过滤了噪声、光照等干扰因素造成的假变化，提高了变化类和非变化类的类间可分性。

3、本发明充分利用了变化类和非变化类以及不同的变化类型在光谱时变特征的不同特性，利用阈值可以自动将变化类和非变化类区分开，并可以自动识别变化类型。

得益于上述优点，本发明使快速有效的遥感图像目标监测成为可能，极大地提高了现有目标监测系统的精度、速度、鲁棒性和自动化程度，可广泛应用于灾害监测、目标侦察等系统中。

附图说明

图1是本发明基于光谱时变特征分析的遥感图像目标监测方法流程图。

图2是已配准的两幅包含飞机目标的多时相遥感图像。

图3是根据本发明一实施例的目标变化信息提取步骤的阈值自动确定示意图。

图4是使用本发明方法确定得到的目标变化区域及目标变化类型。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1是本发明基于光谱时变特征分析的遥感图像目标监测方法流程图，本发明的目标监测是一种渐进的过程，先提取目标变化区域，然后再识别目标变化类型。如图1所示，所述方法包括以下步骤：

步骤S1，将已经配准的多时相图像进行组合得到多时相光谱变化图像，所述多时相光谱变化图像是根据多时相图像的波段频率大小顺序依次交替生成的，其描述了目标光谱的时间变化特征；

图2显示了已配准的两幅包含飞机目标的多时相遥感图像。

进一步地，所述步骤S1具体为：