一种遥感影像建筑物语义分割结果纠正提取方法技术

本发明专利技术公开了一种遥感影像建筑物语义分割结果纠正提取方法，包括以下步骤：将源建筑物进行均值漂移得到颜色聚类图；获得语义聚类叠加图；计算语义聚类叠加图中不同颜色像元面积占颜色聚类图中相应颜色像元面积的百分比，判断是否大于给定颜色像元面积占比阈值，大于则保留颜色，小于则舍弃，然后二值化，获得颜色聚类提取图；计算不同颜色像元面积阈值下颜色聚类提取图和语义分割结果图的符合度，获得最佳颜色像元面积占比阈值；以该最佳颜色像元面积占比阈值重新获得建筑物语义分割纠正提取图。本发明专利技术有益效果是：有效提取建筑物语义分割纠正图，为遥感影像建筑物语义分割结果的后处理领域提供了有效帮助。处理领域提供了有效帮助。处理领域提供了有效帮助。

【技术实现步骤摘要】
一种遥感影像建筑物语义分割结果纠正提取方法


[0001]本专利技术涉及图像目标识别领域，尤其涉及一种遥感影像建筑物语义分割结果纠正提取方法。

技术介绍

[0002]遥感影像深度学习语义分割领域由于模型受训练样本和实际图像在色彩、光照、图像采集硬件等方面的差异的影响，建筑物的提取往往不精确，导致提取的建筑物出现缺失或冗余部分。因此，建筑物语义分割结果的精确纠正提取是遥感影像建筑物语义分割后处理领域迫切需要解决的难题。由于目前建筑物语义分割结果纠正提取的后处理过程所用到的大多数方法都是采用数学几何算法，没有结合原始影像中的建筑物特征进行处理，使得建筑物语义分割图像纠正提取的结果不够准确，需要花费大量人力物力资源对结果进行人工处理，极大地降低了遥感影像建筑物提取效率。

技术实现思路

[0003]为了针对以上技术问题，本专利技术提供一种遥感影像建筑物语义分割结果纠正提取方法，包括以下步骤：
[0004]S1、读取源建筑物图及其语义分割结果图；
[0005]S2、对源建筑物图进行均值漂移算法得到颜色聚类图；
[0006]S3、对颜色聚类图设置初始颜色像元面积占比阈值W，将语义分割结果图的轮廓和颜色聚类图进行叠加，取交集，得到叠加图；
[0007]S4、判断叠加图中各颜色像元面积占颜色聚类图中对应颜色的像元面积的百分比w，如果w大于W，则保留颜色，否则舍弃颜色，得到聚类初步提取图；
[0008]S5、将聚类初步提取图进行二值化，得到颜色聚类提取图。
[0009]S6、利用表征值将颜色聚类提取图和语义分割结果图进行符合度计算，按照颜色像元面积占比阈值从小到大的顺序，将当前符合度计算结果和颜色像元面积占比阈值配对放入集合S；
[0010]S7、判断W是否大于预设的阈值a，若大于，则遍历集合S，求相邻颜色像元占比阈值所对应的符合度计算结果的差值的绝对值threshold，放入集合Q，直至遍历完毕，进入步骤S8；否则，W每次自增Δt，重复步骤S4
‑
S6；
[0011]S8、遍历集合Q，获取最小的threshold，当最小的threshold值出现的次数大于预设的阈值b时，则选择首个出现的threshold，将其所对应的颜色像元面积占比阈值范围的左边界确定为最佳颜色像元面积占比阈值bestW；
[0012]S9、判断叠加图中各颜色像元面积占颜色聚类图中对应颜色的像元面积的百分比w，如果w大于bestW，则保留颜色，否则舍弃颜色，得到初步建筑物语义分割纠正提取图；
[0013]S10、将初步建筑物语义分割纠正提取图进行二值化，得到最终的建筑物语义分割纠正提取图。
[0014]本专利技术提供的有益效果是：能够从建筑物聚类提取图和语义分割结果图中有效地提取正确的建筑物轮廓，解决了建筑物语义分割结果不准确问题。为遥感影像建筑物语义分割后处理领域提供了有效帮助。
附图说明
[0015]图1是本专利技术方法流程示意图；
[0016]图2是源建筑物图；
[0017]图3是语义分割结果图；
[0018]图4是建筑物语义分割纠正提取图。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。
[0020]请参考图1，图1是本专利技术方法流程示意图；一种遥感影像建筑物语义分割结果纠正提取方法，包括以下：
[0021]S1、读取源建筑物图及其语义分割结果图；
[0022]需要说明的是，本专利技术通过OpenCV库的API：imread()函数读取源建筑物图，语义分割结果图；请参考图2，图2是本专利技术实施例中源建筑物示意图；请参考图3，图3是本专利技术实施例中，语义分割结果图；
[0023]S2、对源建筑物图进行均值漂移算法得到颜色聚类图；
[0024]S3、对颜色聚类图设置初始颜色像元面积占比阈值W，将语义分割结果图的轮廓和颜色聚类图进行叠加，取交集，得到叠加图；本专利技术实施例中，W取0.2；
[0025]需要说明的是，本专利技术通过GDAL库的GDALWarp工具将语义分割结果进行栅格矢量化，并通过GDAL库的API：GetLayer()，GetFeature()，GetGeometryRef()等函数将得到的矢量边界转化为wkt字符串，用wkt字符串对聚类图进行裁剪，得到叠加图。
[0026]S4、判断叠加图中各颜色像元面积占颜色聚类图中对应颜色的像元面积的百分比w，如果w大于W，则保留颜色，否则舍弃颜色，得到聚类初步提取图；
[0027]S5、将聚类初步提取图进行二值化，得到颜色聚类提取图。
[0028]S6、利用表征值将颜色聚类提取图和语义分割结果图进行符合度计算，按照颜色像元面积占比阈值从小到大的顺序，将当前符合度计算结果和颜色像元面积占比阈值配对放入集合S；
[0029]需要说明的是，步骤S6中，表征值包括图像空间表征值、图像内核表征值、图像规范化内核表征值和图像稳定表征值。
[0030]图像空间表征值计算如下：
[0031][0032]其中I(i，j)是像素(i，j)处的像素值，m+n的值为z，即z度表征值。
[0033]图像内核表征值的计算式如下：
[0034][0035]其中
[0036]图像规范化内核表征值如下：
[0037][0038]图像稳定表征值包括7个，计算式如下：
[0039]V1＝qs
20
+qs
02
[0040]V2＝(qs
20
‑
qs
02
)2+4qs
112
[0041]V3＝(qs
30
‑
3qs
12
)2+(3qs
21
‑
qs
03
)2[0042]V4＝(qs
30
+qs
12
)2+(qs
21
+qs
03
)2[0043]V5＝(qs
30
‑
3qs
12
)(qs
30
+qs
12
)[(qs
30
+qs
12
)2‑
3(qs
21
+qs
03
)2]+(3qs
21
‑
qs
03
)(qs
21
+qs
03
)[3(qs
30
+qs
12
)2‑
(qs
21
+qs
03
)2][0044]V6＝(qs
20
‑
qs
02
)[(qs
30
+qs
12
)2‑
(qs
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种遥感影像建筑物语义分割结果纠正提取方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、读取源建筑物图及其语义分割结果图；S2、对源建筑物图进行均值漂移算法得到颜色聚类图；S3、对颜色聚类图设置初始颜色像元面积占比阈值W，将语义分割结果图的轮廓和颜色聚类图进行叠加，取交集，得到叠加图；S4、判断叠加图中各颜色像元面积占颜色聚类图中对应颜色的像元面积的百分比w，如果w大于W，则保留颜色，否则舍弃颜色，得到聚类初步提取图；S5、将聚类初步提取图进行二值化，得到颜色聚类提取图。S6、利用表征值将颜色聚类提取图和语义分割结果图进行符合度计算，按照颜色像元面积占比阈值从小到大的顺序，将当前符合度计算结果和颜色像元面积占比阈值配对放入集合S；S7、判断W是否大于预设的阈值a，若大于，则遍历集合S，求相邻颜色像元占比阈值所对应的符合度计算结果的差值的绝对值threshold，放入集合Q，直至遍历完毕，进入步骤S8；否则，W每次自增Δt，重复步骤S4
‑
S6；S8、遍历集合Q，获取最小的threshold，当最小的threshold值出现的次数大于预设的阈值b时，则选择首个出现的threshold，将其所对应的颜色像元面积占比阈值范围的左边界确定为最佳颜色像元面积占比阈值bestW；S9、判断叠加图中各颜色像元面积占颜色聚类图中对应颜色的像元面积的百分比w，如果w大于bestW，则保留颜色，否则舍弃颜色，得到初步建筑物语义分割纠正提取图；S10、将初步建筑物语义分割纠正提取图进行二值化，得到最终的建筑物语义分割纠正提取图。2.如权利要求1所述的一种遥感影像建筑物语义分割结果纠正提取方法，其特征在于：步骤S6中，表征值包括图像空间表征值、图像内核表征值、图像规范化内核表征值和图像稳定表征值。3.如权利要求2所述的一种遥感影像建筑物语义分割结果纠正提取方法，其特征在于：图像空间表征值计算如下：其中i,j分别代表图像的行号和列号，I(i,j)是像素(i,j)处的像素值，m为图像行号i的指数，n为图像列号j的指数，m+n的值为z，q
mn
即图像z度表征值。4.如权利要求3所述的一种遥感影像建筑物语义分割结果纠正提取方法，其特征在于：图像内核表征值的计算式如下：其中5.如权利要求3所述的一种遥感影像建筑物语义分割结果纠正提取方法，其特征在于：图像规范化内核表征值如下：
6.如权利要求3所述的一种遥感影像建筑物语义分割结果纠正提取方法，其特征在于：图像稳定表征值包括7个，计算式如下：V1＝qs
20
+qs
02
V2＝(qs
20
‑
qs
02
)2+4qs
112
V3＝(qs
30
‑
3qs
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王登科，谢帮华，郭明强，容东林，王小兵，王波，黄瑞玺，谢忠，吴亮，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：