[发明专利]利用多特征融合进行建筑物高度测算的方法

说明书

本发明公开了利用多特征融合进行建筑物高度测算的方法，针对复杂场景，进行多特征融合实现建筑物阴影检测，采用曲率尺度空间法结合欧氏距离公式进行阴影长度计算，利用多数据源的结合高程模型进行阴影长度纠正，然后根据建筑物阴影的长度利用几何计算实现建筑物高度的测算，所述针对复杂场景，进行多特征融合实现建筑物阴影检测，通过统计分析遥感影像中建筑物阴影的光谱、空间特征，采用将影像多特征分量与基于规则的面向对象法相结合的建筑物阴影检测法，本发明集成利用多特征融合，实现复杂情况下的基于高清影像的建筑物高度测算算法，最终提升建筑物高度测算的准确度。

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，具体为利用多特征融合进行建筑物高度测算的方法。

背景技术

城市的变迁监测包扩城市水平空间和垂直空间两方面，而城市建筑物高度不仅是建筑物的重要属性信息之一，也是城市垂直空间的体现，也是城市三维重建、城市规划管理和城市信息研究等的重要参数，从影像地图数据中找到建筑物高度数据特征，对建筑物高度进行准确测算能够有效的提升城市建筑物数据的覆盖度和准确度，对于提升城市规划与商业营销具有重要意义；

目前获取建筑物高度的方法主要包括传统的测绘方法和图像解译方法，传统方法需要耗费大量的人力物力，且效率相对低下，而图像解译法多采用遥感影像完成信息采集，效率较高；

由于人工智能、大数据、航天遥感以及多源异构数据的融合，使得遥感技术逐渐在城市规划中得到更多的应用，因此，利用遥感影像获取城市建筑物高度信息成为重要技术手段之一。

发明内容

本发明提供利用多特征融合进行建筑物高度测算的方法，可以有效解决上述背景技术中提出由于人工智能、大数据、航天遥感以及多源异构数据的融合，使得遥感技术逐渐在城市规划中得到更多的应用，因此，利用遥感影像获取城市建筑物高度信息成为重要技术手段之一的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：利用多特征融合进行建筑物高度测算的方法，针对复杂场景，进行多特征融合实现建筑物阴影检测，采用曲率尺度空间法结合欧氏距离公式进行阴影长度计算，利用多数据源的结合高程模型进行阴影长度纠正，然后根据建筑物阴影的长度利用几何计算实现建筑物高度的测算；

所述针对复杂场景，进行多特征融合实现建筑物阴影检测，通过统计分析遥感影像中建筑物阴影的光谱、空间特征，采用将影像多特征分量与基于规则的面向对象法相结合的建筑物阴影检测法；

特征分量依次为：主成分第一分量PC1、HIS色彩空间增强后的S分量、绿光波段G、归一化植被指数；

根据对影像的分析构建多特征融合的基于规则面向对象分类法的主要步骤为：

S1、针对影像进行第一主成分分析，利用PC1分量区分建筑物、道路、植被地物，剔除非阴影，但所得阴影区域仍包含少量植被；

S2、将影像进行HIS色彩空间变换后，使用S分量增强阴影与其他地物之间的差异性，对阴影区域进行压缩，有效区分阴影和较暗地物，如塑胶操场；

S3、利用植被与阴影在绿波段的差异性，剔除大面积植被、道路和深色地物，剩余的阴影区域存在植被与阴影重叠的部分；

S4、使用归一化植被指数，将阴影覆盖区域中的植被进行剔除，达到对阴影信息的粗提取；

S5、将以上4类特征分量进行波段组合后，进一步对影像进行分割、合并，并结合建筑物阴影特征构建阴影提取规则集，剔除长条类非建筑物阴影和面积与建筑物阴影接近的植被阴影，并最终获得精度较高的检测结果。

根据上述技术方案，所述采用曲率尺度空间法结合欧氏距离公式进行阴影长度计算；

首先利用曲率尺度空间法(CSS)计算阴影边缘轮廓上的角点；