用于检测地理空间影像的变化的方法及数据处理系统技术方案

本申请公开了用于检测地理空间影像的变化的方法及数据处理系统。一种用于检测地理空间影像的变化的方法。成像设备(902)被操作以拍摄单个位置的两个图像(104、106)。在处理器(906)处接收该两个图像，该处理器标准化两个图像的可见频带(108、116)和近红外频带(112、120)。两个图像被配准(210)。两个图像的对应像素被划分为具有坡度的第一组(302)和没有坡度的第二组(306)。比较(402、406)坡度分组，以确定哪些对应像素具有大于预定阈值的变化概率。基于坡度分组的比较创建矢量多边形(604)，以表示两个图像中的变化区域。在显示设备(912)上显示两个图像中的变化区域。

Method for detecting changes in geospatial images and data processing system

The application discloses a method for detecting changes in geospatial images and a data processing system. A method for detecting changes in geospatial images. The imaging device (902) is operated to capture two images (104, 106) of a single location. The two images are received at a processor (906) that standardizes the visible bands (108, 116) and near infrared bands (112, 120) of the two images. The two images were registered (210). The corresponding pixels of the two images are divided into a first group (302) with slope and a second group (306) without slope. Slope groupings (402, 406) are compared to determine which corresponding pixels have a change probability greater than a predetermined threshold. A vector polygon (604) is created based on slope grouping to represent the change area in two images. The change area in the two images is displayed on the display device (912).

【技术实现步骤摘要】
用于检测地理空间影像的变化的方法及数据处理系统
本公开涉及用于改进图像配准工具以及使用地貌算法来指定两个地理配准图像(georegisteredimage)之间具有高变化概率的区域的方法和设备。
技术介绍

技术实现思路
示例性实施方式提供一种用于检测地理空间影像的变化的方法。该方法可包括操作成像设备以获得单个位置的两个图像。该方法可进一步包括在处理器处接收该两个图像。该方法可进一步包括由处理器标准化两个图像的可见频带和近红外频带。该方法可进一步包括由处理器配准两个图像。该方法可进一步包括由处理器将两个图像的对应像素划分为具有坡度的第一组和没有坡度的第二组。该方法可进一步包括由处理器比较坡度分组以确定哪些对应像素具有大于预定阈值的变化概率。该方法可进一步包括由处理器基于坡度分组的比较创建矢量多边形以表示两个图像中的变化区域。该方法可进一步包括在与处理器通信的显示设备上显示配准图像以及表示高于阈值的变化概率的多边形。示例性实施方式提供一种替代方法。替代方法包括操作至少一个设备以获得位置的第一光学图像和位置的第二光学图像。替代方法还可包括利用处理器标准化第一光学图像以形成标准化的第一图像，并且标准化第二光学图像以形成标准化的第二图像。替代方法还可包括由处理器针对第一标准化图像和第二标准化图像执行图像匹配以生成矢量控制。替代方法还可包括由处理器执行第一标准化图像与第二标准化图像的配准，其中，形成配准图像。替代方法还可包括由处理器自第一标准化图像计算第一坡度图像以及自第二标准化图像计算第二坡度图像。替代方法还可包括由处理器基于第一阈值，将第一坡度图像细化为第一组二进制值，并且基于第二阈值将第二坡度图像细化为第二组二进制值。替代方法还可包括由处理器将第一坡度图像和第二坡度图像相加，其中，第三组值生成为具有0、1或2的值。替代方法还可包括由处理器将所有二的值改变为0，其中，第四组值被创建为是0或1。替代方法还可包括此后，由处理器在具有值1的一组像素周围创建的多边形。替代方法还可包括在与处理器通信的显示设备上显示配准图像以及表示高于阈值的变化概率的多边形。示例性实施方式还提供一种系统。该系统包括至少一个成像设备，该至少一个成像设备被配置为拍摄位置的第一光学图像和位置的第二光学图像。系统还包括与至少一个成像设备通信的计算机，该计算机包括与非临时性计算机可读存储介质通信的处理器。该非临时性计算机可读存储介质存储程序代码，该程序代码在由处理器执行时，被配置为标准化第一光学图像以形成第一标准化图像并且标准化第二光学图像以形成第二标准化图像。程序代码进一步被配置为针对第一标准化图像和第二标准化图像的执行图像匹配以生成矢量控制。程序代码进一步被配置为执行第一标准化图像与第二标准化图像的配准，其中，形成配准图像。程序代码进一步被配置为自第一标准化图像计算第一坡度图像和自第二标准化图像计算第二坡度图像。程序代码进一步被配置为基于第一阈值将第一坡度图像细化为第一组二进制值，并且基于第二阈值将第二坡度图像细化为第二组二进制值。程序代码进一步被配置为将第一坡度图像和第二坡度图像相加，其中，第三组值生成为具有0、1或2的值。程序代码进一步被配置为将所有2的值改变为0，其中，第四组值创建为是0或1。程序代码进一步被配置为此后，在具有值1的一组像素周围创建多边形。系统还包括与处理器通信的显示设备，该显示设备被配置为显示具有多边形的配准图像。附图说明所附权利要求中阐述了被认为是示例性实施方式的特性的新颖性特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开的示例性实施方式的以下详细描述，将充分理解示例性实施方式以及使用的优选模式及其进一步的目标和特征，其中：图1是根据示例性实施方式的用于发现一位置的两个地理空间图像的变化区域的过程的流程图的一部分；图2是根据示例性实施方式的用于发现一位置的两个地理空间图像的变化区域的过程的流程图的一部分；图3是根据示例性实施方式的用于发现一位置的两个地理空间图像的变化区域的过程的流程图的一部分；图4是根据示例性实施方式的用于发现一位置的两个地理空间图像的变化区域的过程的流程图的一部分；图5是根据示例性实施方式的用于发现一位置的两个地理空间图像的变化区域的过程的流程图的一部分；图6是根据示例性实施方式的用于发现一位置的两个地理空间图像的变化区域的过程的流程图的一部分；图7是根据示例性实施方式的用于发现一位置的两个地理空间图像的变化区域的过程的替代流程图；图8是根据示例性实施方式的用于发现一位置的两个地理空间图像的变化区域的过程的替代流程图；图9是根据示例性实施方式的用于发现一位置的两个地理空间图像的变化区域的系统的框图；以及图10示出根据示例性实施方式的数据处理系统。具体实施方式示例性实施方式认识并考虑到现有的变化检测工具倾向于尝试分离已变化的像素，而不是确定图像的变化区域。通常，现有的自动图像配准工具或图像匹配工具倾向于具有非常狭窄的工作条件。例如，这些工具通常需要图像已处于非常接近的对齐。本文描述的示例性实施方式的标准化预处理去除阴影效果、增强对比度并补偿光谱特性的一些变化，其简化了在图像配准或图像匹配过程中有时施加的严格条件。示例性实施方式进一步认识并考虑到大多数现有图像变化检测解决方案包括不期望的多个假阳性变化指定或方向。示例性实施方式进一步认识并考虑到地理空间影像有时并不需要定期重拍，因为不知道所提供的图像是否已从先前拍摄图像改变。以全分辨率重拍这些图像是昂贵的。示例性实施方式解决了这些和其他问题。例如，与使用单个已知图像变化检测技术相比，在实践中，示例性实施方式的过程产生更少的假阳性。示例性实施方式可通过指出两个地理配准图像之间的具有高变化概率的区域，来使现有图像配准工具和地貌算法工作得更好。示例性实施方式解决了指定时间上分离的图像对之间的已改变区域的问题。此外，示例性实施方式使用改进现有图像匹配算法的配准的预处理。示例性实施方式将电光影像处理为地形，并且计算像素值之间的斜率以确定区域是粗糙的还是光滑的。随后，示例性实施方式可将图像加起来以生成图像上的给出区域表示变化还是未变化的是/否方案。换句话说，示例性实施方式可计算两个图像中的单个像素的上升，并且确定该像素中是否存在坡度。随后，根据像素的变化可能性来合并和分类像素。因此，示例性实施方式提供了确定图像中的哪些地面区段具有这种改变使得只有在需要时才会重拍额外图像的一种系统和技术。再换句话说，示例性实施方式可创建用于两个图像的像素的地形图。以二进制方式(无坡度/有坡度)计算并分类每个像素的坡度。随后，地形像素图被合并以确定哪些像素具有良好的变化概率。随后，变化像素被输出并用于创建表示应重拍图像的区域的多边形矢量。示例性实施方式的技术效果在于：它们提高了检测地理配准图像中的对象的效率。以此方式，节约了处理资源，并且图像管理的总体过程更高效，由此提高处理图像的计算机的效率。图1是根据示例性实施方式的用于发现一位置的两个地理空间图像的变化区域的过程的流程图的一部分。方法100可用于发现单个位置的至少两个地理配准图像中的变化区域。在图1中仅部分示出方法100；方法100作为整体示出为图1至图6的组合。可使用数据处理系统(诸如，图10所示的数据处理系统1000本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测地理空间影像的变化的方法(100)，所述方法(100)包括：操作成像设备以获得单个位置的两个图像；在处理器接收(104，106)所述两个图像；由所述处理器标准化(112，120)所述两个图像的可见频带(108，116)和近红外频带(110，118)；由所述处理器配准(200)所述两个图像；由所述处理器将所述两个图像的对应像素划分(302，306)为具有坡度的第一组(304)和没有坡度的第二组(308)；由所述处理器比较(400)坡度分组以确定哪些对应像素具有大于预定阈值的变化概率(404，408)；由所述处理器基于所述坡度分组的比较创建(600)矢量多边形以表示所述两个图像中的变化区域；以及生成(606)所述两个图像中的变化区域的显示图像，并将所述显示图像通信至所述处理器。

【技术特征摘要】
1.一种用于检测地理空间影像的变化的方法(100)，所述方法(100)包括：操作成像设备以获得单个位置的两个图像；在处理器接收(104，106)所述两个图像；由所述处理器标准化(112，120)所述两个图像的可见频带(108，116)和近红外频带(110，118)；由所述处理器配准(200)所述两个图像；由所述处理器将所述两个图像的对应像素划分(302，306)为具有坡度的第一组(304)和没有坡度的第二组(308)；由所述处理器比较(400)坡度分组以确定哪些对应像素具有大于预定阈值的变化概率(404，408)；由所述处理器基于所述坡度分组的比较创建(600)矢量多边形以表示所述两个图像中的变化区域；以及生成(606)所述两个图像中的变化区域的显示图像，并将所述显示图像通信至所述处理器。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，使用通用模式匹配图形路径方法执行配准(210)。3.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述坡度分组仅是二进制(402，406)，所述坡度分组仅由所述第一组和所述第二组组成。4.根据权利要求1所述的方法(100)，进一步包括：使用所述成像设备重新拍摄包括所述变化区域的第三图像(502)；以及使用所述第三图像来重复对所述两个图像中的至少一个图像进行的选择、标准化(114，122)、配准(210，214)、划分(402，406)、比较(404，408)以及创建(502)。5.一种数据处理系统(1000)，包括：至少一个成像设备(902)，被配置为拍摄位置的第一光学图像(104)和所述位置的第二光学图像(106)；计算机(904)，所述计算机与所述至少一个成像设备(902)通信，所述计算机(904)包括与非临时性计算机可读存储介质通信的处理器(906)，所述非临时性计算机可读存储介质(908)存储程序代码(910)，所述程序代码在由所述处理器(906)执行时，被配置为执行一种方法，所述程序代码(910)包括：用于标准化所述第一光学图像(104)以形成第一标准化图像(114)并且标准化第二光学图像(106)以形成第二标准化图像(122)的程序代码(910)；用于对所述第一标准化图像(114)和所述第二标准化图像(122)执行图像匹配(206)以生成矢量控制(806)的程序代码(910)；用于执行所述第一标准化图像(114)与所述第二标准化图像(122...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·詹姆斯·克莱因，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US