一種基于dsm和核密度估計的遙感影像建筑物變化檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種遙感影像處理領域，具體說是一種基于DSM和核密度估計的遙感 影像建筑物變化檢測方法。
【背景技術】
[0002] 遙感影像建筑物變化檢測就是從不同時期的遙感數據中定量分析和確定建筑物 變化信息的技術。目前在國際上，許多專家學者力求尋找快速、自動化的變化檢測方法，雖 然研宄人員已經提出了很多建筑物變化檢測方法，但是這些方法往往缺乏有力的數學理論 推導和數字化模型的建立，具體實施過程中的諸多步驟依然依賴人為經驗指導，多數方法 對用于變化檢測的影像數據要求苛刻，對不同時相間的噪聲、輻射差別等因素的影響比較 敏感，缺乏自動高效的變化信息提取和分析方法，而且多是針對相同傳感器獲取的光學遙 感影像設計的，對于不同傳感器獲得的遙感影像數據難以有效加以利用。盡管出現了許多 建筑物變化檢測技術和方法，并且在很多方面都得到應用，但是遙感影像建筑物變化檢測 中仍然存在著以下難點有待深入研宄解決：（1)對數據質量要求高；（2)算法實用性不足；
[3] 變化檢測的自動化程度較低。
【發明內容】
[0003] 本發明提供了一種基于DSM和核密度估計的遙感影像建筑物變化檢測方法，充分 利用DSM三維數據以提高檢測的準確性，算法無需人工干預，自動化程度高，大大降低了誤 檢率和漏檢率。
[0004] 為實現本發明的目標所采用的技術方案是：方法包括以下步驟：
[0005] 步驟1 :分別對同一地區兩個時相的全色遙感影像imagel和image2進行預處理；
[0006] 步驟2 :分別在imagel和image2中提取角點；
[0007] 步驟3 :利用DSM數據，搜索以某一角點為中心，尺寸為LXL的窗口內的最高點 (xm，ym)，將最高點（xm，ym)作為候選建筑物中心點，并利用對稱高斯概率密度函數進行核密 度估計；
[0008] 步驟4 :分別運用步驟3的方法對imagel和image2中的所有角點進行核密度估 計結果的疊加，對應得到核密度估計圖PmapJP P map2;
[0009] 步驟5 :對核密度估計圖PmapJP P map2進行差分運算，得到差分圖P dif;
[0010] 步驟6 :對差分圖Pdif進行標注，將標注區域作為變化區域CH ;
[0011] 步驟7 :對變化區域CH進行提純。
[0012] 所述的預處理是指輻射校正、幾何校正以及兩個時相的全色遙感影像imagel和 image2之間的配準。
[0013] 所述的角點采用Moravec角點提取方法進行提取。
[0014] 所述的選取最高點使用的窗口尺寸L的大小設置為影像imagel和image2中所有 建筑物的平均尺寸的I. 2倍。
[0015] 所述的對稱高斯概率密度函數為：
【主權項】
1. 一種基于DSM和核密度估計的遙感影像建筑物變化檢測方法，其特征在于包括以下 步驟： 步驟1 :分別對同一地區兩個時相的全色遙感影像imagel和image2進行預處理； 步驟2 :分別在imagel和image2中提取角點； 步驟3 :利用DSM數據，搜索以某一角點為中心，尺寸為LXL的窗口內的最高點（xm， ym)，將最高點（xm，ym)作為候選建筑物中心點，并利用對稱高斯概率密度函數進行核密度估 計； 步驟4 :分別運用步驟3的方法對imagel和image2中的所有角點進行核密度估計結 果的疊加，對應得到核密度估計圖PmapJP P map2; 步驟5 :對核密度估計圖PmapJP P map2進行差分運算，得到差分圖P dif; 步驟6 :對差分圖Pdif進行標注，將標注區域作為變化區域CH ; 步驟7 :對變化區域CH進行提純。
2. 根據權利要求1所述的一種基于DSM和核密度估計的遙感影像建筑物變化檢測 方法，其特征在于所述的預處理是指輻射校正、幾何校正以及兩個時相的全色遙感影像 imagel和image2之間的配準。
3. 根據權利要求1所述的一種基于DSM和核密度估計的遙感影像建筑物變化檢測方 法，其特征在于所述的角點采用Moravec角點提取方法進行提取。
4. 根據權利要求1所述的一種基于DSM和核密度估計的遙感影像建筑物變化檢測方 法，其特征在于所述的選取最高點使用的窗口尺寸L的大小設置為影像imagel和image2 中所有建筑物的平均尺寸的1. 2倍。
5. 根據權利要求1所述的一種基于DSM和核密度估計的遙感影像建筑物變化檢測方 法，其特征在于對稱高斯概率密度函數為：
其中，σ = L/4。
6. 根據權利要求1所述的一種基于DSM和核密度估計的遙感影像建筑物變化檢測方 法，其特征在于對所有候選建筑物中心點（xm，y m)進行核密度估計結果疊加的公式為：
其中，k e {1，2}，表示第1或第2時相的影像；N表示對應影像中提取的角點的數量； (xm(i)，ym(i))表示以第i個角點為中心的窗口中提取的最高點。
7. 根據權利要求1所述的一種基于DSM和核密度估計的遙感影像建筑物變化檢測方 法，其特征在于對變化區域進行提純的方法為：刪除變化區域CH中面積小于5的區域。
【專利摘要】本發明涉及一種基于DSM和核密度估計的遙感影像建筑物變化檢測方法。包括如下步驟：全色遙感影像image1和image2進行預處理；分別提取角點；搜索候選建筑物中心點，并利用對稱高斯概率密度函數進行核密度估計；疊加核密度估計結果，得到兩個時相的核密度估計圖；對核密度估計圖進行差分運算，得到差分圖Pdif；對差分圖Pdif進行標注，得到變化區域CH；對變化區域CH進行提純。本發明解決了高空間分辨率遙感影像中建筑物變化檢測誤檢率和漏檢率高，算法復雜等問題，成果可用于城市地理數據庫的更新及違章建筑物的快速識別。
【IPC分類】G06T7-00
【公開號】CN104766341
【申請號】CN201510221053
【發明人】施文灶
【申請人】福建師范大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年5月4日