高分辨遙感圖像中快速提取機場目標的方法

2023-07-23 08:11:56

專利名稱：：高分辨遙感圖像中快速提取機場目標的方法
技術領域：
：本發明涉及一種遙感圖像中提取機場目標的方法，特別是高分辨遙感圖像中快速提取機場目標的方法。
背景技術：
：現有的機場目標識別方法分為兩類一類是基於圖像分割的機場目標檢測與提取。而基於圖像分割的方法較依賴於圖像分割結果的質量，對於含有複雜地表信息的高分辨遙感圖而言往往檢測算法的魯棒性不強。另一類是基於邊緣檢測的機場目標檢測方法。邊緣檢測方法較之圖像分割方法而言有更好的魯棒性，然而邊緣強度閾值也同樣很難選則，若選擇不當可能會出現漏檢或者過檢現象，這就可能嚴重影響接下來機場目標檢測與提取的質量。
發明內容為了克服現有的機場目標識別方法提取的機場目標質量差的不足，本發明提供一種高分辨遙感圖像中快速提取機場目標的方法，該方法利用模糊增強對圖像進行預處理，然後利用基於像素梯度與標準差的模糊邊緣檢測方法提取圖像邊緣；對圖像邊緣進行篩選只留下長直線，並利用Hough變化檢測平行的長直線作為跑道特徵；以特徵點8領域範圍內最高灰度的點作為種子點，進行區域增長提取機場目標，可以提高所提取機場目標的質量。本發明解決其技術問題所採用的技術方案一種高分辨遙感圖像中快速提取機場目標的方法，其特點是包括下述步驟(a)通過T變換權利要求一種高分辨遙感圖像中快速提取機場目標的方法，其特徵在於包括下述步驟(a)通過T變換μmn＝T(Xmn)＝1(XmaxXmn)/D(1)將待處理的圖像Image，m×n象素，L級灰度；從灰度空間G＝{Gmn}映射為與之對應的廣義隸屬度空間P＝{μmn}；式中，Xmax表示圖像G中最大灰度值；D是常數，取D＝2×(XmaxXmin)/3；Xmin表示圖像G中最小灰度值；通過廣義模糊算子GFOmn=GFO[mn]=-[-((r1/f-1+r)mn-2mn)]f(-rmn0)[((r1/f-1+r)mn-2mn)]f(0mnr)---(2)處理像素隸屬度μ′mn＝GFO[μmn]；式中，r和f是常數，其範圍是0＜r≤1及f＞0；當r≤μmn＜0時，μ′mn≤μmn；當0≤μmn≤r時μmn≤μ′mn；通過T1逆變換Xmn＝XmaxD×(1μmn)對隸屬度P′進行逆變換，將隸屬度空間P′映射為增強後的灰度空間圖像G′，完成對圖像進行增強預處理；(b)先利用sobel算子對圖像每個像素點的梯度值和梯度方向進行計算，把像素梯度值投影到[1100]的範圍內，作為模糊系統的一個輸入值，利用公式ImSDP5=19i=19(Pi-E(Pi))2---(3)計算每個像素點的方差值；式中，Pi(i＝1，2，...，9)表示像素點及周圍八個領域點；把其值也投影到[1100]的範圍內，作為模糊系統的另一個輸入值；定義四個常數閾值a1，a2，c1，c2；把梯度和方差分為高H、中M、低L三類；當值在範圍內，則屬於低值類SDL/GDL，SD代表標準差，GD代表梯度；若在[a1，c2]範圍內，則屬於中值類SDM/GDM；在[a2，100]內屬於高值類SDH/GDH；模糊系統的輸出是一個像素點屬於邊界點的概率，也同樣分為三類，由高到低分別為EL，EM，EH；由公式Pfinal＝∑(Cj×PEdge(j))(4)計算出圖像每一點的邊界隸屬度，若值大於閾值則為邊界點，否則為背景點；得到圖像的邊緣檢測結果；式中，j是EL，EM，EH三類之一，Cj代表第j類的邊界隸屬度，PEdge(j)代表當前點隸屬於第j類的概率；(c)利用梯度相位信息以及線段長度剔除較短或者彎曲線段，並利用Hough變化對剩下的輪廓線進行平行直線檢測，檢索出平行的直線作為機場跑道的特徵圖像S；(d)遍歷機場跑道的特徵圖像S，通過訪問標示圖判斷其是否被訪問，若其相應的標示點為0代表未被訪問，為1則代表被訪問；如果已被訪問則回到步驟(a)繼續查找，否則保存該點坐標記為Sp；在模糊增強後的圖片G′中以Sp為中心點，遍歷其八領域，找到灰度最高的點作為種子節點；保存其坐標，記為SeedP；以點SeedP為種子點開始區域生長，直到所有符合要求的點，都生長完畢，並把所有訪問過的點標識都設為1；判斷圖像S是否遍歷完畢；若是，則輸出區域生長後的結果圖片，結束；若否則返回步驟(a)繼續查找特徵點。全文摘要本發明公開了一種高分辨遙感圖像中快速提取機場目標的方法，用於解決現有的機場目標識別方法提取的機場目標質量差的技術問題。技術方案是利用模糊增強對圖像進行預處理，然後利用基於像素梯度與標準差的模糊邊緣檢測方法提取圖像邊緣；對圖像邊緣進行篩選只留下長直線，並利用Hough變化檢測平行的長直線作為跑道特徵；以特徵點8領域範圍內最高灰度的點作為種子點，進行區域增長提取機場目標，提高了所提取機場目標的質量。文檔編號G06T7/00GK101944233SQ201010292879公開日2011年1月12日申請日期2010年9月25日優先權日2010年9月25日發明者張豔寧,李映,李瀟,林增剛,郭哲申請人:西北工業大學