[发明专利]结合变化信息和建筑特征的遥感影像新增建筑提取方法

说明书

本发明公开了一种结合变化信息和建筑特征的遥感影像新增建筑提取方法，属于遥感图像处理领域。其包括：分割后时相遥感影像获得超像素图；提取线段得到线段集合；计算超像素的边缘线段垂直性；计算建筑物线段指数；提取影像基于对象的形态学特征；计算建筑物强度；计算前后时相遥感影像的纹理特征；计算前后时相遥感影像的纹理特征差和光谱特征差；求纹理和光谱特征的变化强度，获得变化强度；获取新增建筑对象斑块；采用形状指数进行后处理，获取最终的新增建筑对象。本发明充分利用光谱和纹理特征提取变化信息，并通过边缘结构特征和形态学特征提取建筑特性，为大面积遥感影像实现新增建筑识别提供了可靠的技术支撑。

技术领域

本发明属于遥感图像处理技术领域，具体涉及一种结合变化信息和建筑特征的遥感影像新增建筑提取方法。

背景技术

随着国民经济的发展和人口增加，我国工业化和城市化水平逐步提高，建设用地不断增加，耕地急剧减少，因此，及时掌握建设用地、耕地的更新状况，尤其是违法建筑物的情况，成为保障社会经济协调持续发展的重要任务。近年来，高分辨率遥感发展迅速，由于其可以提供地物更加详细的光谱和纹理信息，为建筑物等小尺度目标的变化检测提供了可能。传统的变化检测方法应用于高分辨率遥感影像中新增建筑物检测面临以下两点问题：一方面，基于像素级光谱信息的变化检测不能够很好的获取高分影像中地物的纹理和几何信息，提取精度较低；另一方面，高分影像中丰富的光谱和纹理信息为提取建筑物带来一定的困难，表现为其光谱与道路、裸土等地物相似性较高，结果中噪声较多。

虽然许多学者对高分辨率影像中建筑提取做了研究，但是这些研究使用的特征较为单一，无法很好体现建筑物特征及其变化信息；其次，一部分研究采用监督分类的方法，方法中面临样本难选、人工干预程度高的问题，给大面积、自动化、快速的提取变化建筑带来困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结合变化信息和建筑特征的遥感影像新增建筑提取方法，其充分利用光谱和纹理特征提取变化信息，并通过边缘结构特征和形态学特征提取建筑特性，为大面积遥感影像实现新增建筑识别提供可靠的技术支撑。

本发明采用的技术方案为：

一种结合变化信息和建筑特征的遥感影像新增建筑提取方法，包括以下步骤：

步骤1，采用SEEDS算法将后时相遥感影像分割，获得超像素图IM_seg；

步骤2，采用LSD算法对后时相遥感影像提取线段，得到线段集合L_set；

步骤3，基于线段集合L_set计算超像素S_i的边缘线段垂直性

步骤4，利用边缘线段垂直性和相交线段数计算建筑物线段指数

步骤5，利用形态学建筑指数MBI提取影像基于对象的形态学建筑特征

步骤6，融合形态学建筑特征和建筑线段指数计算影像的建筑物强度

步骤7，分别计算前后时相遥感影像的纹理特征和

步骤8，分别计算前后时相遥感影像的纹理特征差DT和光谱特征差DS；

步骤9，分别求纹理和光谱特征的变化强度IT和IS，通过直接求和获得变化强度CI；

步骤10，依据分割结果IM_seg求对象级的变化强度CI_seg，并与建筑物强度加权融合得到新增建筑强度图NBI；

步骤11，计算新增建筑强度图NBI的分割阈值T，对NBI二值化后获取新增建筑对象斑块NB；

步骤12，对每一新增建筑对象斑块NB分别计算形状指数GI，过滤出GI超过阈值的斑块NB，得到最终提取的新增建筑对象NB_post。