基于光谱反射率变化分析的多光谱遥感影像变化检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光谱反射率变化分析的多光谱遥感影像变化检测方法，主要解决现有技术对不同时相图像间的整体亮度差异敏感的问题。其实现步骤为：（1）输入同一地区的已配准的两时相多光谱图像集，对其进行维纳滤波去噪，并归一化处理；（2）将处理后的图像集转换为相对地物光谱反射率图像集；（3）计算光谱反射率变化量的方差和模，得到光谱反射率变化量的方差图和模值图，并分别进行增强，得到增强方差图和增强模值图；（4）分别对增强方差图和增强模值图进行分割，并融合分割所得的二值图，得到变化检测结果图。本发明专利技术无需人工参与，检测精确度高，可用于土地利用与覆盖监测、植被覆盖监测、水资源及矿产资源监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学遥感图像处理
，涉及两时相多光谱遥感图像间存在较大的整体亮度差异情况下的无监督变化检测，可用于土地利用、植被覆盖、水资源以及矿产资源等方面的变化监测。
技术介绍
随着遥感图像数据的公开化程度和处理技术的不断提高，利用多时相遥感图像数据进行土地利用、植被覆盖、水资源以及矿产资源等方面的变化监测已经越来越普及，这在环境、农林、水利和矿产等诸多方面具有重要意义。由于不同地物类型的变化可能会反映在不同的光谱范围内，而多光谱遥感图像数据具有从可见光到红外光波段的多个接收频段，丰富的光谱信息增加了识别多种类型变化的可能性和可信度，因此多光谱遥感图像被广泛用于地物的变化检测。一幅完整的多光谱图像具有多个不同波段的图像。目前人们在对其进行变化检测时往往利用其中某一个波段或者多个波段的组合。其中，利用单一波段的变化检测算法通常是在某一波段上构造差异图像并进行分类，故对该类方法的研究通常是对差异图像的增强方法、自适应阈值或其他分割方法、聚类方法等方面的改进。该类方法原理简单，就单一波段的变化检测精确度而言能够达到很高。但由于不同地物类型的变化可能会反映在不同的光谱范围内，因此这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光谱反射率变化分析的多光谱遥感影像变化检测方法，包括步骤如下：（1）输入在两个时相获取的同一地区的两个多光谱图像集：I1={A1b}和I2={A2b}，其中，Atb为两个多光谱图像集中的每一幅单波段图像，上标b表示波段序号，b=1,2,…,B，B为总波段数，下标t为时相序号，t={1,2}，每一幅单波段图像Atb均由n行m列像素构成；（2）对两时相多光谱图像集I1和I2分别进行维纳滤波去噪，并归一化处理，得到两时相多光谱归一化图像集和（3）对归一化图像集和中两个时相的各波段图像，采用对数残差修正模型将像素的灰度值转换为相对地物光谱反射率值，得到两个时相各波段的相对地物光谱反射率图像R1...

【技术特征摘要】
1.一种基于光谱反射率变化分析的多光谱遥感影像变化检测方法，包括步骤如下: (1)输入在两个时相获取的同一地区的两个多光谱图像集=I1HA11I和I2={A2b}，其中，Atb为两个多光谱图像集中的每一幅单波段图像，上标b表示波段序号，b=l，2，…，B，B为总波段数，下标t为时相序号，t={l，2}，每一幅单波段图像Atb均由η行m列像素构成； (2)对两时相多光谱图像集I1和I2分别进行维纳滤波去噪，并归一化处理，得到两时相多光谱归一化图像集IjP (3)对归一化图像集1和|中两个时相的各波段图像，采用对数残差修正模型将像素的灰度值转换为相对地物光谱反射率值，得到两个时相各波段的相对地物光谱反射率图像R113和R2b，并将相同时相的各波段相对地物光谱反射率图像分别构成两个时相的相对地物光谱反射率图像集R1和R2 ； (4)分别计算两个时相的相对地物光谱反射率图像集R1和R2中各波段对应空间位置像素(x，y)的光谱反 射率变化量Dr(X，y)、光谱反射率变化量的方差vr(x，y)和光谱反射率变化量的模值mr(x，y)，得到光谱反射率变化量的方差图Vr= {vr (x，y) x=l, 2，…，m, y=l, 2，…，η}和光谱反射率变化量的模值图Mr= {mr (x, y) x=l, 2，…，m, y=l, 2，…，η},其中X为列序号，y为行序号； (5)对光谱反射率变化量的模值图Mr做增强处理，得到增强模值图AMr: (5a)将时相I归一化图像集氯的各波段归一化图像彳与时相2归一化图像集|2对应波段的归一化图像{人/丨中任意一点(x，y)的像素值作差，得到该像素点的光谱变化量S(X，y) = {dAb (X，y) | b=l, 2，…，B},其中A2b(x,y); (5b)计算像素点(x, y)的光谱变化矢量S (x, y)的模M(x，y): M(x,y) =^y}f % (5c)对两时相归一化图像集^和 :中的所有mXn个像素均重复步骤(5a)和(5b)，得到光谱变化矢量的模值图 Md= {M(x, y) I x=l, 2，...，m, y=l, 2，...，η}； (5d)将光谱变化矢量的模值图Md与光谱反射率变化量的模值图Mr对应空间位置的像素值相乘，得到增强模值图AMr= {AMr (x, y) x=l, 2，…，m, y=l, 2，…，η},其中AMr (x, y)为增强模值图中(X，y)点的像素值，AMr (X，y)=M(x, y) Xmr (X，y)； (6)对光谱反射率变化量的方差图Vr做增强处理，得到增强方差图AVr: (6a)将时相I归一化图像集I的第b波段归一化图像hb与时相2归一化图像集|2的第b波段归一化图像A/对应空间位置的像素值作差并取绝对值，得到该波段的差值差异M DIb= {I dAb(x, y) I X=I, 2，…，m, y=l, 2，…，η},其中 |.I 表示取绝对值操作; (6b)对所有B个波段均重复步骤(6a)，得到所有B个波段的差值差异图DI\DI2、…、Dl\ …、DIb ； (6c)将所有B个波段的差值差异图DI\DI2、…、DIb、…、DIb以及增强模值图AMr均采用最大类间方差法进行阈值分割，分别得到B个波段的差值差异图的二值分割图DS1、DS2、…、DSb、…和DSb和增...

【专利技术属性】
技术研发人员：王桂婷，焦李成，孙一博，公茂果，钟桦，王爽，张小华，田小林，侯彪，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：