[发明专利]一种基于遥感影像变化检测的违章建筑识别方法及系统

权利要求书

1.一种违章建筑识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取地区多时相遥感影像图片及地理信息；

根据地理信息对所述多时相遥感影像图片进行位置校正、切割；

将校正、切割后的图片转换为灰度图；

计算灰度图中每个像素点灰度值的绝对差值，得到差分图像；

对所述差分图像进行划分、主成分分析，得到特征向量空间；

对所述差分图像再次划分并将划分后的图片映射到特征向量空间中，得到全体像素点的图像变化特征矩阵；

根据所述图像变化特征矩阵和k-Means聚类对全体像素点进行分类，得到城市违章建筑所在的区域；

所述特征向量空间的获取方法包括：

将差分图像划分成像素块；

依据行列顺序将所述像素块展开为向量；

根据所述向量的向量集合计算得到平均向量；

计算每个向量距离平均向量的距离；

根据所述距离计算得到协方差矩阵；

计算所述协方差矩阵的特征向量与特征值；

按照特征值递减顺序对特征向量排列；

选取特征向量组成特征向量空间；

所述差分图像划分公式为：

X_d＝{x_d(m，n)|m×h＝W，n×h＝H)，

其中，X_d为差分图像，x_d(m,n)表示位于m行n列的像素块，h为像素块大小，W为图像的横向像素个数，H为图像的纵向像素个数；

所述平均向量的计算公式为：

其中，Ψ为平均向量，K为划分像素块的个数；为第k个像素块；

所述距离的计算公式为：

其中，Δ_k为向量距离平均向量的距离；

所述协方差矩阵的计算公式为：

c_ij＝Cov(Δ_i,Δ_j),i,j＝1,2,…,h² (4)

其中，C为协方差矩阵，c_ij为变量Δ_i和Δ_j的协方差，Δ_i为Δ_k的第i个变量，Δ_j为Δ_k的第j个变量；

所述特征向量空间为：

EVS＝[e₁,e₂,…,e_N]^T,N≤h²；

其中，EVS为特征向量空间，e_N为第N个特征向量。

2.根据权利要求1所述的一种违章建筑识别方法，其特征在于，所述校正的公式如下：

式中，(x₁,x₂),(y₁,y₂)表示多时相图片上两点的像素坐标，(x′₁,x′₂),(y′₁,y′₂)表示多时相图片上两点对应的地理坐标，α表示遥感影像分辨率。

3.根据权利要求1所述的一种违章建筑识别方法，其特征在于，所述差分图像的计算公式为：

X_d＝|X₂-X₁| (2)

其中，X_d为差分图像，X₁、X₂分别表示某地区时期1和时期2的遥感影像图片。

4.根据权利要求1所述的一种违章建筑识别方法，其特征在于，所述图像变化特征矩阵的获取方法如下：

通过重叠的方式将所述差分图像再次划分成像素块；

依据行列顺序将再次划分得到的像素块展开为向量；

将再次划分得到的向量映射到特征向量空间中，得到图像变化特征矩阵。