[发明专利]一种基于WorldView-2影像的城市蓝色地物检测方法

说明书

本发明提供一种基于WorldView‑2影像的城市蓝色地物检测方法，首先，对待检测的WorldView‑2影像进行辐射定标、融合和大气校正，获得地物去除大气影响后的地表反射特征值影像，然后对地表反射特征值影像中的蓝色地物和与蓝色地物较难区分的其他干扰地物分别采集一定像元数的样本并生成反射光谱曲线；依据反射光谱曲线，构建一种能增强蓝色地物信息和弱化其他干扰地物信息的新光谱指数；利用拟合反射光谱曲线中的蓝色地物的样本，在新构建的光谱指数中进行统计，获得初始阈值，再结合目视观察调整阈值，最终获得提取蓝色地物最合适的阈值范围，检测出影像中的蓝色地物。

技术领域

本发明属于遥感技术领域，具体涉及一种基于WorldView-2影像的城市蓝色地物检测方法。

背景技术

通过遥感图像对地面物体进行检测是区域环境变化监测的重要基础，屋顶为蓝色的建筑物是城市环境中蓝色地物的典型代表，数量较多、分布广，是监测的重要目标之一。目前，尚缺少只针对蓝色地物进行检测的具体有效方法。通过影像分类法、波段阈值法和简单的谱间运算阈值法在一定程度上可对城市影像中的蓝色地物进行检测和提取，但在速度、精度方面效果欠佳。分类法须经过地物种类确定、不同类型地物训练样本选择、执行分类和非蓝色地物掩膜等步骤，才能最终获得影像中的蓝色地物，过程繁杂、耗时较多，在单颜色地物的提取中不具便捷性；波段阈值法和简单的谱间运算阈值法容易将在蓝光波段具有高反射的地物以及植被、绿色塑胶操场等地物误提取为蓝色地物，常规采用的阈值法精度低，提取结果不稳健。因此，急需提出一种高效、快捷、实用的新方法来检测城市影像中的蓝色地物。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于WorldView-2影像的城市蓝色地物检测方法，以克服现有分类法检测蓝色地物过程繁杂、耗时较多以及简单波段阈值法检测该类地物精度得不到保证等问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于WorldView-2影像的城市蓝色地物检测方法，包括以下步骤：

步骤一、对待检测的WorldView-2影像进行辐射定标、融合和大气校正，提高多光谱影像的空间分辨率，获得地物去除大气影响后的地表反射特征值影像；

步骤二、对地表反射特征值影像中的蓝色地物和与蓝色地物较难区分的植被、绿色塑胶操场分别采集一定像元数的样本，然后分别利用采集到的每种地类样本的像元均值拟合出三种地物的反射光谱曲线；

步骤三、在反射光谱曲线中，锁定蓝色地物与所述的植被、绿色塑胶操场的光谱反射特征值差异最大的波段和最小的波段，利用特征值差异最大的波段、最小的波段和其他波段的减、加和比值运算构建一种能增强蓝色地物信息和弱化植被、绿色塑胶操场信息的新光谱指数；

步骤四、利用步骤二所拟合的反射光谱曲线中蓝色地物的样本，在步骤三所构建的新光谱指数中进行统计，获得初始阈值，再结合目视观察并调整阈值，最终获得提取蓝色地物最合适的阈值范围，检测出影像中的蓝色地物。

进一步的，在反射光谱曲线中，锁定的蓝色地物与所述的植被、绿色塑胶操场的光谱反射特征值差异最大的波段和最小的波段分别用b_max和b_min表示，利用b_max、b_min和其他波段的减、加和比值运算，构建一种能增强蓝色地物信息和弱化植被、绿色塑胶操场信息的新光谱指数。

进一步的，构建一种能增强蓝色地物信息和弱化植被和绿色塑胶操场信息的新光谱指数的过程，具体包括以下步骤：