[发明专利]一种基于卫星图像测算古民居相似度方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星地图应用技术领域，特别涉及一种基于卫星图像测算古民居相似度方法和装置。

背景技术

古民居作为古文物保护中的一部分，承载着乡土中国千百年的历史记忆。众多古建筑中的大部分被列为文物保护单位，被开发、被游览，但令人痛心的是，也有一部分古建筑不堪岁月的风吹雨打和未被重视保护，渐次坍塌荒弃。另一方面，大规模的古民居旅游开发一方面宣传了古民居，使得古民居真正地得到了全社会前所未有的重视与保护，另一方面，巨大的游客量给古民居资源的保护也带来困难。如何更好地保护古民居是古文物保护领域需要长时间关注并解决的问题，而我国古民居种类繁多，数量较大，为了方便管理，需要对众多不同类型不同文化背景下的古民居有较为明确的分类，即需要得知诸多古民居之间的相似度，而目前古民居的分类大多依靠人工走访和统计，效率非常低下。

发明内容

本发明提供一种基于卫星图像测算古民居相似度方法和装置，以解决上述问题。

本发明实施例提供了一种基于卫星图像测算古民居相似度方法，包括步骤：

步骤A，根据待测算古民居所在村落的经度和维度，获得所述村落的卫星图像，抽取出古民居目标；

步骤B，按照预设算子生成抽取出的所述古民居目标的标准化图像；

步骤C，把所述古民居目标的标准化图像划分成多个行与多个列相交的子区域，对于每个子区域，使用多个互不相关的特征值组成一个多维数组来表征其纹理特征；

步骤D，对于所述多维数组基于Lebesgue测度进行相似度计算，得出待测算古民居之间的相似度。

其中，所述步骤A中抽取出古民居目标包括步骤：

使用民居识别算法抽取古民居目标，所述民居识别算法包括灰度特征、面积特征、形状特征和邻里算法。

其中，所述步骤B包括步骤：

对于抽取的所述古民居目标，按照预设的三个算子，生成所有古民居目标的标准化图像，I表示图像像素矩阵，三个算子依次为：

1)旋转算子：检测民居边缘与水平方向夹角θ，逆时针旋转，即I1＝im_rotate(I，θ)；

2)缩放算子：使用双线性插值算法，把图像缩放到到其一定倍数s，即I2＝im_resize(I1，s)；

3)裁剪算子：定位所述古民居目标的中心o，按照预先指定的民居长度1与宽度w，裁剪核心区域以消除不规则边界的影响，即I3＝im_cut(I2，o，l，w)。

其中，所述步骤C包括步骤：

把所述古民居目标的标准化图像划分成r行与c列相交的子区域，共rc个，对于每个子区域t_i，使用五个互不相关的特征值表征其纹理特征，包括熵entropy、相关性correlation、对比度contrast、聚类形状clustershade，信息测度Informationmeasure，组成一个五维的数组(ent，cor，con，cs，im)。

其中，所述步骤D包括步骤：

计算子区域ti的五维数组中每一个维度的相似度K，采用公式：K(x，y)＝exp(-||x-y||²/σ²)其中，σ为高斯核函数的均方差；

假设x_i和y_i是对应子区域的任意两个维度的特征值，t₁和t₂是任意两个对应子区域，则其相似度计算为：

设g₁和g₂代表两个古民居目标，则其相似度计算为：

其中，步骤A之后，步骤B之前还包括步骤：

判断抽取的古民居目标是否正确，反馈误识别的古民居目标，提取误识别的古民居目标的纹理特征并将其排除。

本发明还一种基于卫星图像测算古民居相似度装置，包括获取模块、标准化模块、划分模块和测算模块；

获取模块，用于根据待测算古民居所在村落的经度和维度，获得所述村落的卫星图像，抽取出古民居目标；

标准化模块，用于按照预设算子生成抽取出的古民居目标的标准化图像；

划分模块，用于把古民居目标的标准化图像划分成多个行与多个列相交的子区域，对于每个子区域，使用多个互不相关的特征值组成一个多维数组来表征其纹理特征；

测算模块，用于对于所述多维数组基于Lebesgue测度进行相似度计算，得出待测算古民居之间的相似度。

其中，标准化模块，用于：