非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检测方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本公开涉及非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检测方法、装置及存储介质，方法包括：获取目标区域一段时间序列的图像；得到时间序列等间隔图像的相关性；基于相关性图像，获得初始差异图；对处理后的初始差异图进行聚类，获得变化检测结果。通过本公开的各实施例，克服了地基微变监测雷达噪声多、变化前后图像难以区分、差异图难获取的困难。差异图难获取的困难。差异图难获取的困难。

【技术实现步骤摘要】
非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检测方法、装置及存储介质


[0001]本公开涉及地基微波遥感领域，具体涉及一种非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检测方法、非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检装置及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]传统差值法、比值法、对数比值法等对变化前后两幅图像进行简单计算获取差异图，很难区分变化类与非变化类，无法获取高质量的差异图，从而影响了变化检测的结果。

技术实现思路

[0003]本公开意图提供一种非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检测方法、非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检装置及计算机可读存储介质，克服了地基微变监测雷达噪声多、变化前后图像难以区分、差异图难获取的困难。
[0004]根据本公开的方案之一，提供一种非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检测方法，包括：
[0005]获取目标区域一段时间序列的图像；
[0006]得到时间序列等间隔图像的相关性；
[0007]基于相关性图像，获得初始差异图；
[0008]对处理后的初始差异图进行聚类，获得变化检测结果。
[0009]在一些实施例中，其中，所述所述获取目标区域一段时间序列的图像，包括：
[0010]获取一组时间顺序的等间隔微变监测雷达图像。
[0011]在一些实施例中，其中，所述得到时间序列等间隔图像的相关性，包括：
[0012]获取时间顺序的等间隔的每两幅图像的相关性图像。
[0013]在一些实施例中，其中，所述基于相关性图像，获得初始差异图，包括：
[0014]基于获取的相关性图像取相邻的每两幅图像，得到相关对数比值图；
[0015]对相关对数比值图进行分组时序累加运算，以消除噪声。
[0016]在一些实施例中，其中，初始差异图的处理，包括：
[0017]小波多尺度变换对差异图进行多层分解，将初始差异图分解为低频分量与高频分量，依次对上一层得到的低频分量分解为低频分量和高频分量，直到得到预设效果的分解层数；
[0018]对分解后的高频分量进行阈值去噪和系数重构，获取处理后的初始差异图。
[0019]在一些实施例中，其中，所述进行聚类，包括：
[0020]取预设尺寸窗口遍历处理后的初始差异图的每一个像素点，并取中心像素点邻域内平均值；
[0021]对邻域内平均值进行排序，选出其中最大值与最小值，分别对邻域内所有的数据
点排序，将数据值最大的数据点和最小的数据点分别作为类簇的初始聚类中心点；
[0022]输入无标签的数据，以距离作为相似度的衡量标准，根据不同数据之间的相似程度将数据聚类成不同的类簇；
[0023]将距离平方和作为准则函数，将每个数据点分配到聚类中心对应的簇中，重新计算出每一个簇中所有数据的平均值作为该簇新的聚类中心点，直至聚类中心点基本不变或者是准则函数收敛到设定的阈值。
[0024]在一些实施例中，其中，所述获得变化检测结果，包括：
[0025]对迭代计算得到的聚类中心所属的类簇进行二值化处理，得到最终的变化检测结果图。
[0026]根据本公开的方案之一，提供一种非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检测装置，包括：
[0027]获取模块，其配置为获取目标区域一段时间序列的图像；
[0028]变化检测模块，其配置为：
[0029]得到时间序列等间隔图像的相关性；
[0030]基于相关性图像，获得初始差异图；
[0031]对处理后的初始差异图进行聚类，获得变化检测结果。
[0032]在一些实施例中，其中，所述变化检测模块，进一步配置为：
[0033]基于获取的相关性图像取相邻的每两幅图像，得到相关对数比值图；
[0034]对相关对数比值图进行分组时序累加运算，以消除噪声。
[0035]根据本公开的方案之一，提供计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令由处理器执行时，实现：
[0036]根据上述的非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检测方法。
[0037]本公开的各种实施例的非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检测方法、非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检装置及计算机可读存储介质，至少获取目标区域一段时间序列的图像；得到时间序列等间隔图像的相关性；基于相关性图像，获得初始差异图；对处理后的初始差异图进行聚类，获得变化检测结果，旨在基于获取的多幅图像取相同时间间隔的每两幅图像按时间顺序依次计算相关性，然后对时序相邻的每两幅相关性图像进行处理后的图像得到了非线性收缩，能够将乘性噪声转化为加性噪声，从而达到有效的去噪和增强变化和非变化区域的对比度，不同于传统的基于两幅雷达图像的变化检测，而是采用了一段时间序列的多幅图像获取差异图，克服了地基微变监测雷达噪声多、变化前后图像难以区分、差异图难获取的困难。进一步的，结合了地基微变监测雷达图像的滑坡区域在时间与空间上的特性改进了传统聚类算法，使得算法保证识别准确度的同时又减少了计算的迭代次数，简单高效。
[0038]应当理解，前面的大体描述以及后续的详细描述只是示例性的和说明性的，并非对所要求保护的本公开的限制。
附图说明
[0039]在未必按照比例绘制的附图中，不同视图中相似的附图标记可以表示相似的构件。具有字母后缀的相似附图标记或具有不同字母后缀的相似附图标记可以表示相似构件
的不同实例。附图通常作为示例而非限制地图示各种实施例，并且与说明书和权利要求书一起用于解释所公开的实施例。
[0040]图1示出了本公开实施例的非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检测方法的一种流程图；
[0041]图2示出了传统聚类算法得到的变化检测结果图；
[0042]图3示出了本公开各实施例提供的方法获取的变化检测结果图；
[0043]图4示出了本公开实施例的非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检测装置的一种架构图。
具体实施方式
[0044]为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0045]很多地区地形复杂多样，矿产资源丰富的矿区开采过程中边坡多呈阶梯状分布，另外受现场施工活动和气候降雨等影响，易发生滑坡和崩塌等灾害，如不能及时预警和评估，存在严重安全隐患威胁了工程人员的生命安全。地基微变监测雷达通过差分干涉测量原理可以实现对易发生微小形变物体的监测，其不仅具有全天时、全天候、大范围、远距离、非接触的特点，还具有高分辨率、分钟级图像获取、设站灵活便于携带的优势，广泛应用于地质灾害的监测和预警工作。图像的变化检测是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.非监督的地基微变监测雷达图像的区域变化检测方法，包括：获取目标区域一段时间序列的图像；得到时间序列等间隔图像的相关性；基于相关性图像，获得初始差异图；对处理后的初始差异图进行聚类，获得变化检测结果。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取目标区域一段时间序列的图像，包括：获取一组时间顺序的等间隔微变监测雷达图像。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述得到时间序列等间隔图像的相关性，包括：获取时间顺序的等间隔的每两幅图像的相关性图像。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于相关性图像，获得初始差异图，包括：基于获取的相关性图像取相邻的每两幅图像，得到相关对数比值图；对相关对数比值图进行分组时序累加运算，以消除噪声。5.根据权利要求4所述的方法，其中，初始差异图的处理，包括：小波多尺度变换对差异图进行多层分解，将初始差异图分解为低频分量与高频分量，依次对上一层得到的低频分量分解为低频分量和高频分量，直到得到预设效果的分解层数；对分解后的高频分量进行阈值去噪和系数重构，获取处理后的初始差异图。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述进行聚类，包括：取预设尺寸窗口遍历处理后的初始差异图的每一个像素点，并取中心像素点邻域内平均值；对邻域内平均值进行排序，选出其中最大值与最小值，分别对邻域内所有...

【专利技术属性】
技术研发人员：乞耀龙，张少帅，黄平平，谭维贤，高原，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：