基于均值漂移的高分辨率影像多尺度分割

高空间分辨率遥感影像在许多领域均有应用。由于遥感影像数据量大且内容复杂,目前少有针对这种影像的有效分割方法。引入一种快速、稳健的多尺度分割方法——均值漂移,该方法是一种通过简单迭代快速自适应上升的模式搜索法。基于均值漂移算法的分割方法,并充分利用光谱特征与空间特征,通过具有一定物理意义的参数控制分割精度,与目前商用软件eCognition提出的分割算法相比,同样达到与视觉分割一致的效果,并且速度更快。     

一种高分辨率遥感影像城区道路网提取方法

提出一种高分辨率影像城区道路自动提取新方法.该方法首先引用经典的Mean-Shift算法实现道路图像的初步分割,再合并灰度相似的区域,依据直方图准则选取合适的阈值进行二值化分割；然后,引入形状因子(面积、长宽比等)去除混杂在图像中与道路形状特征不相似的区域；对于仍然与道路相连的非道路区域,构造多方向形态学滤波的方法剔除,提取独立的道路区域,最后连接断裂的道路线,实现道路网的提取,并对多幅高分辨率城区影像进行试验.研究结果表明:该方法能很好地实现从复杂环境中提取道路网,特别是对直线型道路的提取精度更高.     

一种面向对象的高分辨率影像最优分割尺度选择算法

近年来越来越多的高分辨率遥感卫星得到应用。传统方法已然不能满足高空间分辨率遥感影像的应用需求,面向对象的遥感影像处理方法应运而生。面向对象方法的基本处理单元是经过多尺度分割的具有较好的完整性和单一性的影像对象,相关研究表明不同目标有其最适宜的提取尺度。在分析两种最优尺度选择方法局限性的基础上。根据“类内同质性大。类闻异质性大”的最佳分类原则,提出面向对象的RMAS方法。该方法的思想是,当对象RMAS值最大时,对象内部的异质性最小、对象外部的异质性最大,此时的分割尺度为类别提取的最优分割尺度。根据最优尺度下信息提取精度最高的原理。实验验证了该方法的可行性。且能获得较好的分类结果。分析还发现RMAS折线有时会出现多个局部峰值的情况,说明最优尺度是相对的。通常是一个数值范围。对于面积较大的类别使用一种尺度不易将信息准确提取出来。需要根据应用目标选择合适的最佳尺度。     

基于分水岭与多尺度相结合的影像分割方法

分水岭分割是一种应用较广泛的影像分割方法,它能自动生成单像素宽度的封闭轮廓,但需要把影像分割成过多小区域,从而导致影像分割耗时且工作量大。本文就此提出一种分水岭和多尺度相结合的高分辨率影像分割方法。该方法首先运用分水岭方法对融合了亮度梯度和纹理梯度的综合梯度进行计算,然后将同质性度量值最小的区域对合并,最后结合改进区域邻接图进行区域合并。实验结果与基于分水岭和区域合并的影像分割算法得到的结果进行比较,证明该方法不仅能充分利用高分辨率遥感影像中地物的光谱、形状、纹理等特征,而且减少了计算时间。     

一种高分辨率多光谱图像的多尺度分割方法

综合扩展的分水岭变换和分水线动态范围,提出了适用于高分辨率多光谱图像的多尺度分割方法。该方法首先计算多光谱图像的梯度,接着去除梯度图像上不相关的局部最小区域,然后计算分水岭的动态范围,通过设置不同的阈值,得到多层次（多尺度）分割结果。采用城市地区的高分辨率数据来评价所提出的方法,并与现有的图像分割方法进行比较。实验结果表明,该方法可生成多层次的分割结果,并较准确地分割出地物特征。分割结果反映了地物的多层次信息,为后续的面向对象分析提供了有意义的参考。     

一种高分辨率多光谱图像的多尺度分割方法

综合扩展的分水岭变换和分水线动态范围,提出了适用于高分辨率多光谱图像的多尺度分割方法。该方法首先计算多光谱图像的梯度,接着去除梯度图像上不相关的局部最小区域,然后计算分水岭的动态范围,通过设置不同的阈值,得到多层次(多尺度)分割结果。采用城市地区的高分辨率数据来评价所提出的方法,并与现有的图像分割方法进行比较。实验结果表明,该方法可生成多层次的分割结果,并较准确地分割出地物特征。分割结果反映了地物的多层次信息,为后续的面向对象分析提供了有意义的参考。     

高分辨率遥感影像分割提取构筑物评估

面向对象的影像分析已成为针对高分辨率遥感影像信息提取和行业应用的一种先进方法.该方法的实用效果,基础和关键在于对影像中所关注地物目标的影像分割提取效果.针对高分辨率遥感影像地面构筑物的提取,采用经验性符合统计比较法,把自动分割结果与人工分割提取的地面构筑物区域轮廓相对符合程度分为3个等级:良好、可以接受和不可接受,对当前应用广泛的两种多尺度影像分割方法进行了地面构筑物分割提取效果评估.     

基于多尺度特征图像分割的车道线提取方法

识别与检测车道线作为自动驾驶感知周围环境的一环，为自主车辆在众多复杂场景中提供交通数据信息参考.为了提取车道线本身含有的交通语义信息，按照实际含义分为不同类别，提出一种多尺度分辨率特征的图像分割方法提取车道线，生成低分辨特征，同时保持高分辨尺度子网.针对卷积神经网络无法充分探索空间信息的局限，引入全自注意力网络结构改进下采样解码部分，将特征图通过嵌入向量映射完成线性采样，再经由全自注意力网络结构提取空间上下文语义信息，最后对图像进行降采样完成最终的下采样过程.利用滑窗多头注意力机制，解决嵌入向量映射层因划分造成边界上下文语义信息的不连续问题.针对改进的模型采用交并比损失函数进行优化，能够在保持精度的情况下正确识别相应类别，交并比和F1系数分别达到49.36%和63.02%.经实际测试，在遮挡、阴影等复杂场景下的车道线识别也能更加准确，具有更好的鲁棒性.     

基于最小异质性区域生长法的多尺度城市地物影像分割

遥感影像分割是面向对象影像分类中的关键技术.针对地物景观的多尺度效应与高分辨率影像的高空间分辨率特征研究了多尺度分割与多特征最小异质性准则,分析了其有效性及可行性.基于区域生长的原理与方法,采用多尺度分割与最小异质性算法,对不同分辨率遥感影像和地物类型的样区进行分割技术的应用实践,分析总结了分割参数与影像特征参数的关系和各种参数的确定方法.     

一种面向对象的遥感影像多尺度分割方法

高分辨率遥感影像中丰富的空间结构信息和地理特征信息提取需要在多种不同的尺度下进行,而传统的基于像素光谱特征的影像分割和单尺度影像信息提取方法在这方面存在明显的缺陷.基于区域的面向对象影像分析方法,为高分辨率遥感影像信息提取提供了新的思路,其关键的核心问题在于实现对高分辨率遥感影像的多尺度分割.本文提出了一种基于相邻影像区域合并异质性最小的面向对象多尺度分割算法.影像分割试验结果表明:该方法可以根据任意特定尺度下的影像分析任务或任意感兴趣尺度的地物目标,调整影像分割的尺度参数,从而获得特定尺度下感兴趣的影像区域(对象)作为后续面向对象影像分析和应用的基础.     

高空间分辨率遥感影像分类最优分割尺度

在对高空间分辨率遥感影像进行分类时,为解决不同地物其空间尺度不同的问题,采用多尺度分割的面向对象分类技术,提出采用"对象完整面积个数最多法"的分割方法,研究得出道路、农田、居民地、裸地、水域的最优分割尺度分别为20、30、50、80和100,采用成员函数法对分割后的影像进行分类,并将分类后的结果与基于像元的监督分类结果进行了对比.研究结果表明:使用"对象完整面积个数最多法"实现最优分割的面向对象分类技术的分类精度高于基于像元的分类精度.     

基于方向分水岭变换的遥感影像多尺度分割

传统分水岭变换通常对梯度影像进行变换,往往会出现过分割现象。本文针对传统分水岭变换算法的不足,提出了一个新的影像多尺度分割算法。其基本过程是：传统分水岭变换先对边缘影像进行区域提取,通过边缘方向的拟合并修正边缘的强弱,获取区域分割结果。最后,根据区域边界的强弱作为区域合并条件,获得多尺度的分割结果。本文利用航空影像进行验证,实验表明不同层次的分割结果能够较好地反映地物的尺度特性。     

基于ArcGIS的城市道路网最优路径探讨

为探讨城市道路网最优路径模型,本文以昆明市主城区道路网为例,采用层次分析法选择路径距离、路径时间、路段等级等7个影响因子,并运用ArcObjects、VS2010及ArcGIS Engine等软件得出昆明市主城区城市道路网最优路径。研究结果显示最佳路径不再是一般地理意义上的距离最短,还应综合考虑其他因素得出最优路径,以期为个人出行、交通堵塞等提供一定的参考依据。     

基于形态学梯度重构的高分辨率遥感影像分割方法

基于形态学梯度重构提出一种用于高分辨率遥感影像的分割方法.针对遥感图像的特点构建多形状结构元素,然后使用该结构元素对图像提取形态学梯度并进行开闭重构;根据人的视觉特征,对梯度的高对比度区域进行还原,用于保证较高的局部对比度;最后使用浸没式分水岭变换获得分割结果.对IKONOS影像进行分割实验,结果表明了该方法的有效性.     

基于多尺度特征的视盘分割方法

针对视盘、视杯分割任务中,由青光眼病变引起目标大小显著变化导致的错误分割问题,提出一种使用更轻量级的编码器-解码器网络,并引入金字塔池化模块,通过网络丰富的感受野捕捉更多上下文特征,丰富尺度特征,充分利用全局信息.在数据集RIM-ONE v.3上进行多组对比实验和评估,实验结果表明,该方法对视盘分割的平均交并比为0.908, Dice系数为0.958,均方误差为0.002,比现有算法各项指标性能均有提高.     

基于分水岭变换及分层区域合并的城市高分辨率影像分割

针对城市区域高分辨率图像的特点, 以及传统的基于分水岭变换的图像分割方法中存在的过分割问题, 提出一种分割区域的分层合并方法来改进分割结果。首先采用多通道分水岭分割得到初始分割结果, 然后通过定量分析城市不同地物内部光谱变化性的特点, 对影像进行分层, 并对不同的层分别进行合并, 得到最终的分割结果。采用一景北京地区的QuickBird影像, 从目视评价、定量指标计算以及应用等3个方面, 对提出的方法进行验证和评价, 并与现有的分割方法比较。结果表明, 与现有方法相比, 基于分层区域合并的方法可得到更准确的分割结果, 适合城市高分辨率图像的分割。     

一种基于Snake模型的遥感影像道路网半自动提取方法

在遥感影像中,道路不仅是一种重要的基础地理信息,而且还是提取其它地物目标的线索和参考,道路的正确提取对遥感影像的深入应用具有重要意义.然而,到目前为止,遥感影像道路网的全自动化提取仍处于探索阶段,现有研究仍多侧重于道路的半自动提取方法.本研究在归纳和总结现有典型的几种道路半自动提取方法基础上,提出了一种基于Snake模型的遥感影像道路网半自动提取方法,针对该方法中能量函数的构造、收敛迭代条件的设置、道路中角点的判断、角点及道路网中交点的提取等问题进行了讨论.最后对所提出的方法进行了实验验证,结果表明:基于Snake模型的遥感影像道路网半自动提取方法能够从覆盖范围大、场景复杂、噪声较多的遥感影像中实现道路网的提取且只需少量的人机交互,从而极大地提高了道路提取的效率.     

基于灰度迭代阈值的高分辨率影像分割研究

图像分割技术为遥感图像解译和分类的一种重要方法,目前主要应用在中分辨率影像中,由于高分辨率影像的信噪比低,直接进行图像分割,效果不佳．对2010年3月湖北省襄阳市高分辨率的快鸟影像,进行降噪处理及改进阈值策略来改善灰度迭代阈值法的图像分割效果．首先运用数学形态学的闭运算对影像进行降噪处理,然后采用灰度迭代阈值法和最大类问方差法的图像分割对影像进行分割对比研究．结果表明,灰度迭代阈值法在时间效率及影像分割效果方面优于最大类间方差法．     

基于语义分割的遥感影像建筑物自动提取方法

当前地理信息动态更新中遥感影像建筑物提取仍需通过人机交互实现,生产效率较低,针对该问题提出了一种基于语义分割的端对端的遥感影像建筑物提取方法.该方法将提取任务分解为编码和解码两个过程,其中编码过程负责从输入的高分辨率遥感影像中提取建筑物的抽象特征,而解码过程则基于提取到的地物特征建立特征与提取结果的映射关系,从而获得像素级的高精度提取结果.采用高分辨率航拍影像和Worldview卫星影像进行试验,与传统的建筑物提取方法进行对比.结果表明,所提方法的精确度、召回率、F1得分和交并比相对于传统提取方法均有明显提高,能够有效解决地理信息数据生产中建筑物提取的问题.     

基于JSEG改进算法的高分辨率遥感影像分割

高分辨率遥感图像中细节信息丰富、地物几何结构明显,对JSEG算法进行了改进,使其对高分辨率遥感图像分割可以取得更合理的结果。算法使用增量式的生长方式完成初始分割,并综合使用颜色和形状信息对过分割区域进行合并。实验表明,改进后的算法符合高分辨率遥感图像的特点,可以得到更好的效果。