[发明专利]基于建筑物阴影信息挖掘的建筑物分层检测方法

权利要求书

1.一种基于建筑物阴影信息挖掘的建筑物分层检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，对待检测原始影像进行阴影检测，得到阴影检测结果图，并利用形态学处理得到阴影检测结果图像；

步骤2，将所述阴影检测结果图像根据面积对阴影检测结果图进行分层，得到低矮密集建筑和树木的阴影结果、中高建筑物阴影结果；

步骤3，将所述低矮密集建筑和树木的阴影结果根据阴影分布和面积筛选，获得密集房屋群区域结果和低矮建筑阴影结果；

步骤4，将所述中高建筑物阴影结果进行分层，获得中等高度的建筑物阴影结果和高建筑阴影结果；具体步骤包括：

步骤4.1，对中高建筑物阴影结果进行边缘提取；

步骤4.2，对边缘检测结果进行检测直线，再统计直线方向；利用Ransac方法检测直线，是根据提取的边缘，以连通域为单位，利用Ransac方法，对每个连通域进行直线检测，设置直线长度阈值L₁，大于L₁的直线予以保留，并计算该直线的角度；

统计所述步骤4.2中的直线角度，将两个峰值分别记为β₁和β₂，再提取中高建筑物阴影结果中面积最大的前20％的阴影，统计符合角度β₁±ɑ和β₂±ɑ的个数m1，m2，ɑ为指定误差，比较m1和m2,若m1m2，则判定β₁为阴影角度，角度为β₁的直线对应的阴影为高大建筑物，其他为中等建筑物阴影；若m1m2，则判定β₂为阴影角度，则判定角度为β₁±ɑ的直线对应的阴影为高大建筑物，其他为中等建筑物阴影，定义阴影角度为β，则另外一个峰值对应的角度记为θ；

步骤4.3，根据中高建筑物阴影结果面积和统计的直线方向对中高建筑进行分层，获得中等高度建筑物阴影和高建筑物阴影；

步骤5，根据所述高建筑物阴影和直线方向，利用拓扑关系，确定建筑物和阴影的关系；根据拓扑关系，确定建筑物和阴影的关系的方法为：选取中高建筑物阴影结果中面积最大的前20％的阴影，统计原图上对应的阴影在角度β两侧A₁和A₂的在任意一波段的灰度值DN₁和DN₂，比较A₁和A的灰度值DN₁和DN₂，建筑物在灰度值较大的一侧，从而获得阴影方向判定阴影和建筑物的关系；

步骤6，根据是建筑物和阴影关系将所述低矮建筑阴影结果、中等高度的建筑物阴影结果、高建筑阴影结果，获取带有高度属性的建筑物种子点；获取带有高度属性的建筑物种子点，是指将低、中、高建筑物阴影依次记为A₁，在θ角度上进行腐蚀，然后按照阴影方向进行逆向平移后，记为A₂，则种子点A满足A＝A₂-A₁∩A₂；

步骤7，根据所述带有高度属性的种子点，利用区域增长的的方法获取建筑物对象；结合所述密集房屋群区域结果，综合获得建筑物检测结果。

2.根据权利要求1所述的基于建筑物阴影信息挖掘的建筑物分层检测方法，其特征在于：所述步骤1中利用形态学处理得到阴影检测结果图像的方法为：对阴影检测结果图中的每个连通域进行开运算，执行开运算时，结构要素矩阵SE选择圆形或方形，描述结构信息的参数根据影像的分辨率来选取，将面积较小的阴影与面积较大阴影分开目，使得地物的阴影相对独立。

3.根据权利要求1所述的基于建筑物阴影信息挖掘的建筑物分层检测方法，其特征在于：所述步骤2中将所述阴影检测结果图像根据面积对阴影检测结果图进行分层的方法为：根据所述阴影检测结果图像，统计结果图像中每个连通域的面积，然后根据连通域的面积进行筛选，若面积小于连通域面积阈值S₁，则判断该连通域属于低矮或者密集房屋的阴影，若面积大于连通域面积阈值S₁，则判断该连通域属于中高建筑物阴影。