[发明专利]一种遥感影像道路提取方法

说明书

本发明公开了一种存在阴影干扰的遥感影像道路提取方法，针对高分辨率遥感影像中道路段被部分两侧地物阴影遮挡，导致常规提取方法出现中断的情况，先对影像中道路阴影区域进行检测，利用非遮蔽道路段区域灰度信息对阴影区域进行补偿，对补偿后的道路再进行提取，实验证明，此方法能够在很大程度上减轻阴影的影响，提取效果较好。

技术领域

本发明属于光学图像处理技术领域，具体涉及一种遥感影像道路提取方法，主要应用于机载光电吊舱中。

背景技术

在高分辨率遥感影像中，道路两旁往往存在树木和建筑物，由于太阳角度原因，此类地物产生的阴影投射在道路上会造成道路面灰度不均匀，影像中存在的阴影区域由于缺乏光照，会显得比周围地物暗，同时阴影覆盖区域存在的原有地物本身的光谱特性也没有被阴影效果完全遮盖，因而原有的地物特征在一定程度上依然得到了保留。

通过结合以上阴影区域的灰度特征，可以在影像中实现阴影的检测和提取，并在一定程度上恢复被阴影区域覆盖的原始地物的灰度特征，实现地物的检测。

机载光电吊舱集光学、机械、自动控制和通讯技术为一体，是航空航天领域的重要搜索、侦察设备，常搭载可见光、近红外等光学传感器，因此，研究应用于机载光电吊舱中的存在阴影干扰的目标提取技术具有重要意义。

发明内容

本发明针对上述背景，提供一种存在阴影干扰的遥感影像道路提取方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种遥感影像道路提取方法，包括如下步骤：

(1)色彩空间转换：结合高分辨率遥感影像中道路阴影区域所体现出的低亮度、高色调、高饱和度特征，先进行RGB到HSV的色彩空间转换；

(2)阴影区域初步检测；

(3)阴影区域滤除：初步检测出阴影后，再结合道路特征生成系列指标，根据指标对初步提取的阴影区域做进一步滤除，去掉非道路区域阴影，保留道路段阴影；

(4)道路阴影区域补偿：道路阴影检测完成后，使用Wallis滤波器对阴影区域进行补偿处理，随后采用中值滤波对初步补偿结果进行平滑处理，解决因光线、道路材质等原因导致的边缘区域灰度值突变问题，采用区域生长法提取初步提取道路，然后进行形态学处理以改善提取效果；

(5)道路提取：最后使用形态学骨架算法提取网状道路线，优化提取结果中的毛刺、中断等问题，得到完整的道路骨架线。

所述的一种遥感影像道路提取方法，其步骤(1)是先将原始影像的颜色空间转换到HSV，然后将变换后的影像拆分为H、S、V三个单独波段。

所述的一种遥感影像道路提取方法，其步骤(2)是对H、S、V三个分量分别用otsu法求取各自分割阈值δ_h、δ_s、δ_v，分别用分割阈值进行影像分割，通过如下公式对结果求交集：

f＝f_h∩f_s∩f_v

然后将结果叠加至彩色影像上，提取结果用蓝色显示。

所述的一种遥感影像道路提取方法，其步骤(3)是将阴影区域的相邻面状阴影区域以块为单位进行处理，统计每块阴影的面积S，设置面积阈值δ_s，将低于阈值的块状阴影去除掉；统计每块阴影区域的标准差，设置标准差阈值δ_var，剔除掉不满足条件的区域；