[发明专利]一种多时相多光谱遥感影像变化检测方法及系统

权利要求书

1.一种多时相多光谱遥感影像变化检测方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

融合多时相遥感影像的变化矢量幅值和光谱角信息，得到差异影像；

根据差异影像获取条件随机场的一元能量项；

根据多时相遥感影像的邻域和差异影像构建条件随机场的二元能量项；

根据一元能量项和二元能量项构建条件随机场能量项；

以能量最小化为目标，对条件随机场能量项进行优化，获取最终的变化检测结果；

所构建的二元项能量如下：

式中，k,q分别为k(i,j),q(i′,j′)的简写，表示遥感影像相邻的两个节点，(i,j)和(i′,j′)分别表示图像节点k,q处的坐标；c_k,c_q表示两个节点k,q处的类别标签；X_F(k)表示差异影像X_F在节点k处的值；X_F(q)表示差异影像X_F在节点q处的值；[c_k≠c_q]表示0-1指示函数。

2.根据权利要求1所述的多时相多光谱遥感影像变化检测方法，其特征在于：采用公式(2)计算多时相遥感影像的变化矢量幅值X_M：

其中：(i,j)表示遥感影像的坐标；X_M(i,j)表示坐标(i,j)处的变化矢量幅值；B表示每一个时相遥感影像的波段数目；b表示波段的序号；X_1b(i,j)表示前一时相第b波段遥感影像坐标(i,j)处的像素值；X_2b(i,j)表示后一时相第b波段遥感影像坐标(i,j)处的像素值。

3.根据权利要求1所述的多时相多光谱遥感影像变化检测方法，其特征在于：采用公式(3)计算多时相遥感影像的光谱角信息X_SA：

其中：X_SA(i,j)表示坐标(i,j)处的光谱角值；B表示每一个时相遥感影像的波段数目；(i,j)表示遥感影像的坐标；b表示波段的序号；X_1b(i,j)表示前一时相第b波段遥感影像坐标(i,j)处的像素值；X_2b(i,j)表示后一时相第b波段遥感影像坐标(i,j)处的像素值。

4.根据权利要求1所述的多时相多光谱遥感影像变化检测方法，其特征在于：采用非负矩阵分解算法融合多时相遥感影像的变化矢量幅值和光谱角信息。

5.根据权利要求1所述的多时相多光谱遥感影像变化检测方法，其特征在于：采用模糊C类均值聚类算法获取条件随机场的一元能量项。

6.根据权利要求1所述的多时相多光谱遥感影像变化检测方法，其特征在于：所构建的条件随机场能量项如下：

其中：S表示节点的集合，E表示相邻节点的集合，参数β是正则化参数，用于控制一元能量项和二元能量项间的比重；k,q表示节点k与其相邻的节点q组成的一个相邻节点对，U_k表示节点k处的一元能量项；U_k,q表示相邻节点对(k,q)处的二元能量项。

7.根据权利要求1所述的多时相多光谱遥感影像变化检测方法，其特征在于：采用循环信度传播优化算法对条件随机场能量项进行优化获取最终的变化检测结果。

8.根据权利要求1所述的多时相多光谱遥感影像变化检测方法，其特征在于：对多时相遥感影像进行融合前，还包括对多时相遥感影像进行预处理，所述预处理包括：利用ENVI遥感图像处理软件对同一区域、不同时相的遥感影像进行影像配准。

9.根据权利要求8所述的多时相多光谱遥感影像变化检测方法，其特征在于：所述预处理还包括：利用多元变化检测方法对影像配准后的遥感影像进行辐射归一化校正。

10.一种多时相多光谱遥感影像变化检测系统，其特征在于，包括处理器和存储设备，所述存储设备中存储有多条指令，用于所述处理器加载并执行权利要求1～9任一项所述的方法的步骤。