[发明专利]遥感图像中无水桥梁目标识别方法

摘要

本发明提出了一种遥感图像中的无水桥梁目标识别方法，主要解决无水桥梁的识别问题。其识别步骤是：(1)采用Canny算子对原图像进行边缘提取，根据给出的定义计算整幅图像的边缘密度和每个像素的边缘密度；(2)利用边缘密度对原图像进行二值分割；(3)用二值图像对原图像进行掩膜；(4)采用Canny算子对掩膜图像进行边缘提取，并用Hough变换提取直线；(5)根据给出的定义计算线段复杂度，最终确定出疑似桥梁区域；(6)分别计算原图像和平滑后的图像疑似桥梁区域的熵、能量、相关性、局部平稳性、惯性矩5个纹理特征量，构成一组特征矢量，并利用BP网络进行分类判决，识别出无水桥梁目标。本发明可用于遥感图像的无水桥梁目标识别。

主权项

1.一种遥感图像中无水桥梁目标识别方法，包括如下步骤：(1)根据无水桥梁图像的特征，定义图像的边缘密度为：ρ=Σi=0M-1Σj=0N-1pijM×N]]>其中M表示图像的长度，N表示图像的宽度，p_ij表示边缘二值图像中像素点(i，j)的值，p_ij＝1表示边缘，p_ij＝0表示背景；定义每个像素点的边缘密度为：pij=Σi=0K-1Σj=0K-1pijK×K]]>其中K表示选取的模版的大小；(2)根据每个像素点的边缘密度ρ_ij与整幅图像的边缘密度ρ对河床与非河床区域进行二值分割，若ρ_ij＜ρ，则将像素点(i，j)的像素值置为255，若ρ_ij≥ρ，则将像素点(i，j)的像素值置为0；(3)利用上述分割后的二值图像对原图像进行掩膜处理，再对掩膜后的图像进行边缘提取，然后利用HOUGH变换提取河床区域的直线段，沿该直线段的中垂线方向延伸若干像素，若连续若干像素的灰度值为255，则确定该线段横跨在河床之上，保留该线段；若连续若干像素的灰度值为0，则剔除该线段；(4)根据无水桥梁目标的模型特征，定义桥梁线段复杂度为：δ=Nl+Σi=1N|θi-θ|N]]>其中N表示与该线段相交的线段的条数，|θ_i-θ|表示第i条与线段相交的线段与该线段的夹角，表示与线段相交的线段与该线段的平均夹角大小，l表示该线段的长度；(5)根据桥梁线段复杂度的定义，计算步骤(3)保留下来的线段的复杂度，若线段的复杂度大于或等于设定的阈值，则将其剔除，若线段的复杂度小于设定的阈值，则认为该线段为疑似桥梁线段而保留，得到最终平行的疑似桥梁线段，并根据平行的疑似桥梁线段确定出疑似桥梁区域；(6)利用灰度共生矩阵法分别对原图像和平滑后的图像计算疑似桥梁区域的惯性矩、熵、局部平稳性、灰度相关性和能量5个纹理特征量，得到一组由10个纹理特征量构成的特征向量；(7)利用上述10个纹理特征向量，采用BP网络对疑似桥梁区域进行判决，若判决结果为1，则判定该区域为桥梁；若判决结果为0，则判定该区域不是桥梁。