[发明专利]基于字典表示的卫星遥感图像典型地标检测方法

权利要求书

1.基于字典表示的卫星遥感图像典型地标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、选定地标区域，生成该地标区域的典型地标数据库；

S2、对地标区域进行图像采集，利用字典表示方法将获得的图像与S1获得的典型地标数据库进行匹配，获取检测结果；所述步骤S2具体包括：

S21、采集地标区域的实时图像，并进行图像预处理；

S22、对预处理后的图像进行特征提取；

S23、利用稀疏表示或协同表示将获得的图像与S1获得的典型地标数据库进行匹配，获取检测结果；步骤S23中所述的稀疏表示具体为：

S231、设典型地标数据库为字典D，步骤S2采集的实时图像设为测试样本y，则稀疏表示的目标函数表示为式中，λ₁为正则参数，α为待估计稀疏系数，上标SR代表稀疏表示，α^(SR)为待估计的稀疏表示系数；

S232、求解稀疏系数α；

S233、计算字典D中的每个原子与稀疏系数α的乘积得到实时图像y的估计值；

S234、计算测试样本y与字典的估计值D·α的残差的二范数，即Res＝||y-D·α||，选取阈值δ，若||y-D·α||＜δ，则实时图像与地标库匹配成功。

2.如权利要求1所述的一种基于字典表示的卫星遥感图像典型地标检测方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

S11、对选定的地标区域进行图像采集，获得该地标区域的先验图像以及该地标区域的地理坐标信息；

S12、对该地标区域的先验图像进行特征提取；

S13、生成该地标区域的典型地标数据库，所述典型地标数据库包括先验图像信息、特征信息以及地理位置信息。

3.如权利要求2所述的一种基于字典表示的卫星遥感图像典型地标检测方法，其特征在于：步骤S11中所述先验图像包括不同天气情况、不同时间、不同光照或不同背景下的图像。

4.如权利要求1所述的一种基于字典表示的卫星遥感图像典型地标检测方法，其特征在于：步骤S232中通过正交匹配追踪算法或同步正交匹配追踪算法或者非线性正交匹配追踪算法求解稀疏系数α。

5.如权利要求1所述的一种基于字典表示的卫星遥感图像典型地标检测方法，其特征在于，步骤S23中所述的协同表示具体为：

S2310、设典型地标数据库为字典D，步骤S2采集的实时图像设为测试样本y，则协同表示的目标函数表示为式中，λ₂为正则参数，α为待估计稀疏系数，上标CR代表协同表示，α^(CR)为待估计的协同表示系数；

S2320、求解稀疏系数α；

S2330、计算字典D中的每个原子与稀疏系数α的乘积得到实时图像y的估计值；

S2340、计算测试样本y与每个原子的估计值D·α的残差的二范数，即Res＝||y-D·α||，选取阈值δ，若||y-D·α||＜δ，则实时图像与地标库匹配成功。

6.如权利要求5所述的一种基于字典表示的卫星遥感图像典型地标检测方法，其特征在于：步骤S232中通过最小二乘法求解稀疏系数α，即α^(CR)＝(D^TD+λ₂I)^-1D^Ty，式中，D^T表示D的转置矩阵，I表示单位矩阵。