高分辨率遥感影像建筑区域局部几何特征提取

编号 zgly0001706605

文献类型 期刊论文

文献题名 高分辨率遥感影像建筑区域局部几何特征提取

作者 李军军  曹建农  朱莹莹  程贝贝 

作者单位 长安大学地球科学与资源学院  长安大学地质工程与测绘学院  自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室 

母体文献 遥感学报 

年卷期 2020年03期

年份 2020 

分类号 TP751  P237 

关键词 高分辨率遥感影像  几何特征提取  建筑区域检测  Gabor变换  张量投票  概率密度场  高分二号 

文摘内容 及时准确地获取城市建筑区域的空间分布及其变化信息对于城市规划、空间地理数据库建设及区域社会经济分析具有重要意义。本文提出一种基于多尺度Gabor变换和感知聚类方法即张量投票TV (Tensor Voting)相结合的自适应局部几何不变特征检测方法,并将其应用于高空间分辨率遥感影像建筑区域提取。首先,考虑到高分辨率遥感影像复杂的几何结构特征,使用Gabor滤波器组对影像进行多尺度多方向变换检测奇异性特征。然后,在感知聚类框架下,根据张量投票理论将不同方向子带系数位置编码为相应的二阶对称方向张量,为了突出影像几何特征,对不同尺度、不同方向子带中任意像素位置方向张量使用滤波器响应系数加权并求和完成多尺度特征融合。再次,对张量特征分解得到点结构与线结构显著性图并使用非极大抑制提取相应角点和曲线等局部几何特征,同时生成约束准则筛选角点以确定建筑物坐标。最后,利用概率密度估计结合局部角点特征生成全局概率密度场描述影像中像素从属于建筑目标的概率,并使用最大类间方差法(Otsu)阈值分割自动提取居民地多边形区域。使用分辨率分别为0.49 m、0.98 m的Google Earth及0.8 m的高分二号等影像数据集进行实验,实验结果表明本文方法相对于已有的Harris和HSCD点检测算法,在建筑区域提取质量上(Quality)上分别提高了4.79%,5.96%;1.47%,3.76%和1.91%,4.08%。