一种基于遥感影像的地质环境监测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于遥感影像的地质环境监测方法及系统。该方法通过对遥感影像进行局部分析，以仅包含两种灰度值集中分布区域的局部区域作为待分析区域。根据待分析区域内的两种灰度值集中分布区域的能量系数比例获得对应待分析区域的系数分布结构比例，进而在基础频域系数中确定对应的高频系数集合和低频系数集合。进一步对高频系数进行调整，获得调整高频系数集合，对待分析区域在变换图像中对应区域进行逆变换，获得特征图像。根据特征图像进行环境监测。本发明专利技术实施例基于局部分析获取准确的高频系数分布，通过地质边缘特征明显的特征图像进行地质环境监测，提高了地质环境监测的效率和参考性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于遥感影像的地质环境监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种基于遥感影像的地质环境监测方法及系统。

技术介绍

[0002]常见的地质灾害包括山体滑坡、泥石流等，使用遥感影像监测地质环境过程中，为了起到监测地质灾害的作用，需要选取遥感影像的频域信息对地质的纹理边缘等特征进行提取并识别。
[0003]现有技术中，常常使用小波变换进行频域转换，能够使得获得的频域信息的特征更加明显。在对遥感影像进行小波变换后，为了保留遥感影像中自然灾害部分的边缘细节，需要改变相应的高频小波系数并进行逆变换，达到保留边缘的效果。但是在逆变换过程中，若高频系数的选取不当，或者高频系数与低频系数之间的差异不明显，逆变换后获得的图像中的地质的边缘信息会不清晰或者不完整，影响遥感影像对地质环境的监测效果。

技术实现思路

[0004]为了解决小波变换的逆变换过程中高频系数的选取不当导致影响地质环境监测的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于遥感影像的地质环境监测方法及系统，所采用的技术方案具体如下：本专利技术提出了一种基于遥感影像的地质环境监测方法，所述方法包括：获取遥感影像，根据所述遥感影像的像素值分布挑选最优基函数对所述遥感影像进行小波变换，获得基础频域系数集合和变换图像；将所述遥感影像均匀划分为至少两个局部区域；将包含两种灰度值集中分布区域的所述局部区域作为待分析区域；根据每个所述灰度值集中分布区域对应的面积和灰度值，获得所述待分析区域中的两种能量系数，以两种能量系数的比例作为系数分布结构比例；根据所述系数分布结构比例在所述基础频域系数集合中确定每个所述待分析区域的高频系数集合和低频系数集合；以灰度值最大的所述灰度值集中分布区域作为参考区域，根据参考区域中的灰度值分布离散度获得对应所述待分析区域的系数变化量；根据所述系数变化量调整所述高频系数集合中的每个高频系数，获得调整高频系数集合；根据所述低频系数集合和所述调整高频系数集合对所述待分析区域在所述变换图像中对应的区域进行逆变换，获得特征图像；对所述特征图像进行地质环境监测。
[0005]进一步地，所述最优基函数的获取方法包括：获得所述遥感影像的灰度标准差和灰度均值，以所述灰度标准差作为分子，所述灰度标准差与所述灰度均值的和值作为分母，获得选取指标；若所述选取指标大于预设选取指标阈值，则以小波基函数作为优选基函数；若所述选取指标不大于预设选取指标阈值，则以小波基函数作为最优基函数。
[0006]进一步地，所述待分析区域的获取方法包括：获得每个所述局部区域的灰度直方图曲线，根据所述灰度直方图曲线中的极值点将其分为段，获得波段曲线；若所述灰度直方图曲线包含两个波段曲线，则将两段所述波段曲线对应像素点的区域作为所述灰度值集中分布区域，将对应所述局部区域作为所述待分析区域。
[0007]进一步地，所述能量系数的获取方法包括：将所述灰度值集中分布区域中每种灰度值的平方后累加，获得初始能量值；以所述初始能量值与所述灰度值集中分布区域的面积的比值作为所述能量系数。
[0008]进一步地，所述以两种能量系数的比例作为系数分布结构比例包括：以灰度值最小的所述灰度值集中分布区域的所述能量系数与所述参考区域的所述能量系数的比值作为系数分布结构比例；所述系数分布结构比例为第一个频域系数到高频系数阈值的距离与高频系数阈值到最后一个频域系数的距离的比值。
[0009]进一步地，所述根据所述系数分布结构比例在所述基础频域系数集合中确定高频系数集合和低频系数集合包括：根据所述系数分布结构比例在所述基础频域系数集合中确定高频系数阈值的位置，以大于等于所述高频系数阈值的频域系数构成的集合作为所述高频系数集合，其他频域系数构成所述低频系数集合。
[0010]进一步地，所述根据参考区域中的灰度值分布离散度获得对应所述待分析区域的系数变化量包括：以所述参考区域中的灰度值标准差作为所述系数变化量。
[0011]进一步地，所述根据所述系数变化量调整所述高频系数集合中的每个高频系数包括：将所述高频系数集合中的每个所述高频系数加上所述系数变化量，获得调整高频系数，所述调整高频系数构成所述调整高频系数集合。
[0012]进一步地，所述获得调整高频系数集合后还包括：将所述低频系数集合中的每个低频系数设置为0，获得调整低频系数集合；根据所述调整低频系数集合和所述调整高频系数集合对所述待分析区域进行逆变换。
[0013]本专利技术还提出了一种基于遥感影像的地质环境监测系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现任意一项所述一种基于遥感影像的地质环境监测方法的步骤。
[0014]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术为了实现更好的地址信息提取效果，预先根据像素值分布特征筛选出最优基函数以进行小波变换处理。为了节省计算量以及对局部区域的针对性分析，将遥感影像划分为多个局部区域并筛选出待分析区域，其中待分析区域中表现的两种灰度值集中分布特征对应了高频分布和低频分布，因此可基于两种灰度值集中分布区域的能量系数的比例构建系数分布结构比例，进而获得待分析区域中对应的高频系数集合和低频系数集合。进一步为了提高高频信息与低频信息之间的差异，基于参考区域获得系数变化量并对高频系数集合进行调整，根据调整高频系数集合和低频系数集合对待分析区域在变换图像中对应的区域进行逆变换，即可获得包含完整且清晰的地质边缘信息的特征图像。本专利技术基于灰
度值分布特征对遥感影像进行局部分析，对每个待分析区域的变换系数针对性的分析，获得准确的高频系数并提高高频系数与低频系数的差异，使得最终获得的特征图像内地址信息的特征更加明显，提高了后续环境监测的准确性和参考性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它附图。
[0016]图1为本专利技术一个实施例所提供的一种基于遥感影像的地质环境监测方法流程图；图2为本专利技术一个实施例所提供的一种遥感影像示意图；图3为本专利技术一个实施例所提供的第一种遥感影像逆变换后的示意图；图4为本专利技术一个实施例所提供的第二种遥感影像逆变换后的示意图。
具体实施方式
[0017]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种基于遥感影像的地质环境监测方法及系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
[0018]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于遥感影像的地质环境监测方法，其特征在于，所述方法包括：获取遥感影像，根据所述遥感影像的像素值分布挑选最优基函数对所述遥感影像进行小波变换，获得基础频域系数集合和变换图像；将所述遥感影像均匀划分为至少两个局部区域；将包含两种灰度值集中分布区域的所述局部区域作为待分析区域；根据每个所述灰度值集中分布区域对应的面积和灰度值，获得所述待分析区域中的两种能量系数，以两种能量系数的比例作为系数分布结构比例；根据所述系数分布结构比例在所述基础频域系数集合中确定每个所述待分析区域的高频系数集合和低频系数集合；以灰度值最大的所述灰度值集中分布区域作为参考区域，根据参考区域中的灰度值分布离散度获得对应所述待分析区域的系数变化量；根据所述系数变化量调整所述高频系数集合中的每个高频系数，获得调整高频系数集合；根据所述低频系数集合和所述调整高频系数集合对所述待分析区域在所述变换图像中对应的区域进行逆变换，获得特征图像；对所述特征图像进行地质环境监测。2.根据权利要求1所述的一种基于遥感影像的地质环境监测方法，其特征在于，所述最优基函数的获取方法包括：获得所述遥感影像的灰度标准差和灰度均值，以所述灰度标准差作为分子，所述灰度标准差与所述灰度均值的和值作为分母，获得选取指标；若所述选取指标大于预设选取指标阈值，则以小波基函数作为优选基函数；若所述选取指标不大于预设选取指标阈值，则以小波基函数作为最优基函数。3.根据权利要求1所述的一种基于遥感影像的地质环境监测方法，其特征在于，所述待分析区域的获取方法包括：获得每个所述局部区域的灰度直方图曲线，根据所述灰度直方图曲线中的极值点将其分为段，获得波段曲线；若所述灰度直方图曲线包含两个波段曲线，则将两段所述波段曲线对应像素点的区域作为所述灰度值集中分布区域，将对应所述局部区域作为所述待分析区域。4.根据权利要求1所述的一种基于遥感影像的地质环境监测方法，其特征在于，所述能量系数的获取方法包括：将所述灰度值集中分布区域中每种灰度值的平方...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏娜，厉军超，卜军，侯智猛，来永恒，
申请(专利权)人：山东景闰工程研究设计有限公司，
类型：发明
国别省市：