用于国土资源监控的违建场景识别方法技术

本公开是关于一种用于国土资源监控的违建场景识别方法。该方法包括：获取预设位置的第一帧图像作为基准图像以及将第一帧图像之后的一帧图像作为待对比图像；对基准图像和待对比图像分别进行分块处理以将所述基准图像和待对比图像分成对应的多个块区域；对基准图像和待对比图像中对应的一对块区域进行傅里叶变换并计算得到互功率谱，再对互功率谱进行傅里叶逆变换获得一空域变换矩阵，并计算空域变换矩阵的最大值；取基准图像和待对比图像中对应的每对块区域对应的空域变换矩阵的最大值中前N个最小的空域变换矩阵的最大值对应的块区域作为待对比图像中的变化区域。本公开可以提高违建场景识别的精度和准确性，避免系统误报和漏报。

【技术实现步骤摘要】
用于国土资源监控的违建场景识别方法
本公开涉及国土资源信息监控
，尤其涉及一种用于国土资源监控的违建场景识别方法。
技术介绍
随着我国经济的迅猛发展，土地供需矛盾日益突出，违法建筑占用耕地现象、城市非法用地或者不合法用地建设现象和矿产资源的偷采盗采现象屡有发生。目前在国土资源监测方面主要利用卫星遥感监测技术手段来监测土地利用变化情况，通过不同年度前后时间土地遥感图像变化来核查各地方违法用地状况。然而，卫星监测更多是从国家层面进行宏观监管，涉及到区域性的资源监控，则更多采用视频监控系统来进行监管。目前，国土资源的视频监控系统在实际工程应用中存在一些问题，例如在复杂场景(如野外耕地、森林等)下，由于受动态背景(如树叶晃动、风吹草动、光照突变等)对于违建场景识别的影响，识别准确度低，加上场景复杂多变，导致国土资源的视频监控系统易发生误报和漏报，给后续处理造成较大的负担，导致一些不必要的误判。因此，有必要提供一种新的技术方案改善上述方案中存在的一个或者多个问题。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种用于国土资源监控的违建场景识别方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。根据本公开实施例的第一方面，提供一种用于国土资源监控的违建场景识别方法，所述方法包括：获取待监控国土资源区域预设位置的第一帧图像作为基准图像，并获取所述第一帧图像之后的一帧图像作为待对比图像；对所述基准图像和待对比图像分别进行分块处理以将所述基准图像和待对比图像分成对应的多个块区域；对所述基准图像和待对比图像中对应的一对块区域进行傅里叶变换并计算得到互功率谱，再对所述互功率谱进行傅里叶逆变换获得一空域变换矩阵并计算所述空域变换矩阵的最大值；获取所述基准图像和待对比图像中对应的每对块区域对应的所述空域变换矩阵的最大值中前N个最小的所述空域变换矩阵的最大值对应的块区域作为所述待对比图像中的变化区域；其中N为大于等于2且小于所述块区域的总个数的整数。本公开的一种示例性实施例中，所述对所述基准图像和待对比图像中对应的一对块区域进行傅里叶变换并计算得到互功率谱包括：根据以下公式计算所述基准图像和待对比图像中第i个对应的一对块区域的互功率谱：其中，F1i(u,v)为f1i(x,y)的傅里叶变换，f1i(x,y)表示所述基准图像中第i个块区域；F2i(u,v)为f2i(x,y)的傅里叶变换，f2i(x,y)表示所述待对比图像中第i个块区域，为F2i(u,v)的共轭；x0,y0分别为所述待对比图像中第i个块区域相对于所述基准图像中第i个块区域在x和y方向的偏移量。本公开的一种示例性实施例中，所述N的取值为5。本公开的一种示例性实施例中，所述对所述基准图像和待对比图像分别进行分块处理包括：分别对所述基准图像和待对比图像进行均匀无重叠分块处理形成多个块区域。本公开的一种示例性实施例中，所述基准图像和待对比图像的分辨率均为1920*1080，所述块区域的大小均为120*120。本公开的一种示例性实施例中，每个所述块区域具有位置标识信息；获取所述基准图像和待对比图像中对应的每对块区域对应的所述空域变换矩阵的最大值中前N个最小的所述空域变换矩阵的最大值对应的块区域作为所述待对比图像中的变化区域包括：获取所述基准图像和待对比图像中对应的每对块区域对应的所述空域变换矩阵的最大值中前N个最小的所述空域变换矩阵的最大值对应的块区域并记录该N个块区域的位置标识信息；根据所述N个块区域的位置标识信息将所述N个块区域映射到所述待对比图像中作为所述变化区域。本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：计算所述变化区域中的每个块区域的灰度共生矩阵，并计算所述灰度共生矩阵的特征信息；判断所述特征信息是否满足一预设判别条件，若满足则去除该特征信息对应的所述变化区域中的一个块区域；将去除该一个块区域后的所述变化区域作为目标变化区域。本公开的一种示例性实施例中，所述灰度共生矩阵的特征信息包括对比度、能量和熵值中的至少一个。本公开的一种示例性实施例中，所述判断所述特征信息是否满足一预设判别条件包括：判断所述对比度是否大于第一阈值，并判断所述能量值是否小于第二阈值，同时判断所述熵值是否大于第三阈值；当所述对比度大于所述第一阈值，所述能量值小于所述第二阈值以及所述熵值大于所述第三阈值同时满足时，所述特征信息满足所述预设判别条件。本公开的一种示例性实施例中，所述第一阈值为0.6，所述第二阈值为0.12，所述第三阈值为2.1。本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开的一种实施例中，通过上述用于国土资源监控的违建场景识别方法，将基准图像和待对比图像分块形成对应的块区域，通过将块区域看作二维信号从时域转化到频域并利用傅里叶变换得到两个图像对应块区域的互功率谱从而进一步推断出场景是否发生变化。这样，一方面，提高了对发生变化的复杂场景识别的精度和准确率；另一方面，可以实现对违建场景较为准确的识别预警，进一步避免了国土资源监控系统发生误报和漏报，从而避免给后续处理造成较大的负担以及导致的一些不必要的误判。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示意性示出本公开示例性实施例中用于国土资源监控的违建场景识别方法流程图；图2示意性示出本公开示例性实施例中另一用于国土资源监控的违建场景识别方法流程图；图3示意性示出本公开示例性实施例中又一用于国土资源监控的违建场景识别方法流程图；图4示意性示出本公开示例性实施例中再一用于国土资源监控的违建场景识别方法流程图；图5A示意性示出本公开示例性实施例中场景一中的基准图像示意图；图5B示意性示出本公开示例性实施例中场景一中的待对比图像示意图；图5C示意性示出本公开示例性实施例中场景一变化识别测试结果示意图；图6A示意性示出本公开示例性实施例中场景二中的基准图像示意图；图6B示意性示出本公开示例性实施例中场景二中的待对比图像示意图；图6C示意性示出本公开示例性实施例中场景二变化识别测试结果示意图。图7A示意性示出本公开示例性实施例中场景三中的基准图像示意图；图7B示意性示出本公开示例性实施例中场景三中的待对比图像示意图；图7C示意性示出本公开示例性实施例中场景三变化识别测试结果示意图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。此外，附图仅为本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于国土资源监控的违建场景识别方法，其特征在于，所述方法包括：获取待监控国土资源区域预设位置的第一帧图像作为基准图像，并获取所述第一帧图像之后的一帧图像作为待对比图像；对所述基准图像和待对比图像分别进行分块处理以将所述基准图像和待对比图像分成对应的多个块区域；对所述基准图像和待对比图像中对应的一对块区域进行傅里叶变换并计算得到互功率谱，再对所述互功率谱进行傅里叶逆变换获得一空域变换矩阵并计算所述空域变换矩阵的最大值；获取所述基准图像和待对比图像中对应的每对块区域对应的所述空域变换矩阵的最大值中前N个最小的所述空域变换矩阵的最大值对应的块区域作为所述待对比图像中的变化区域；其中N为大于等于2且小于所述块区域的总个数的整数。

【技术特征摘要】
1.一种用于国土资源监控的违建场景识别方法，其特征在于，所述方法包括：获取待监控国土资源区域预设位置的第一帧图像作为基准图像，并获取所述第一帧图像之后的一帧图像作为待对比图像；对所述基准图像和待对比图像分别进行分块处理以将所述基准图像和待对比图像分成对应的多个块区域；对所述基准图像和待对比图像中对应的一对块区域进行傅里叶变换并计算得到互功率谱，再对所述互功率谱进行傅里叶逆变换获得一空域变换矩阵并计算所述空域变换矩阵的最大值；获取所述基准图像和待对比图像中对应的每对块区域对应的所述空域变换矩阵的最大值中前N个最小的所述空域变换矩阵的最大值对应的块区域作为所述待对比图像中的变化区域；其中N为大于等于2且小于所述块区域的总个数的整数。2.根据权利要求1所述违建场景识别方法，其特征在于，所述对所述基准图像和待对比图像中对应的一对块区域进行傅里叶变换并计算得到互功率谱包括：根据以下公式计算所述基准图像和待对比图像中第i个对应的一对块区域的互功率谱：其中，F1i(u,v)为f1i(x,y)的傅里叶变换，f1i(x,y)表示所述基准图像中第i个块区域；F2i(u,v)为f2i(x,y)的傅里叶变换，f2i(x,y)表示所述待对比图像中第i个块区域，为F2i(u,v)的共轭；x0,y0分别为所述待对比图像中第i个块区域相对于所述基准图像中第i个块区域在x和y方向的偏移量。3.根据权利要求1所述违建场景识别方法，其特征在于，所述N的取值为5。4.根据权利要求1～3任一项所述违建场景识别方法，其特征在于，所述对所述基准图像和待对比图像分别进行分块处理包括：分别对所述基准图...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡锦龙，
申请(专利权)人：西安天和防务技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61