视觉认知启发的高分辨率遥感影像建筑区提取方法

发布时间：2023-03-14 19:28

　　随着我国城市化进程的加快,建设用地在不断扩张。建筑区位置、范围和分布等地理空间信息对于土地利用规划、城镇化监测、灾害评估、基础地理数据库更新等都具有重要的应用价值。当前快速发展的高分辨率对地观测技术,为建筑区的精细化监测提供了有效的数据源。从卫星影像中自动获取建筑区信息受到国内外学者越来越多的关注,它可以有效解决传统的通过人工解译费时费力的问题。但是,高分辨率遥感影像中的建筑区具有光谱异质、纹理复杂、覆盖范围广的特点,这给建筑区的自动提取带来诸多挑战。本文受人类视觉系统的认知机制启发,从视觉注意和知觉组织这两个不同的角度来认识高分影像中的建筑区,并构建相关的建筑区提取模型,实现建筑区的自动提取。本文的主要研究工作如下:(1)受视觉注意机制启发,研究了高分辨率卫星影像建筑区的视觉显著性模型。利用多尺度小波变换度量建筑区的纹理显著性,并通过跨尺度融合生成建筑区显著图,进一步基于自适应的阈值完成对建筑区的提取。(2)受视知觉组织机制启发,研究了高分辨率卫星影像建筑区的知觉组织模型。通过超像素对遥感影像进行分割,利用空间变异函数提取超像素的结构特征;依据格式塔知觉组织规则描述超像素之间的空间结...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 研究现状综述
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 论文章节安排
第二章 视觉认知的相关理论
    2.1 人类视觉认知处理机制
    2.2 视觉注意机制及其显著性计算模型
        2.2.1 视觉注意机制
        2.2.2 视觉注意的显著性计算模型
    2.3 知觉组织机制
        2.3.1 认知心理学的格式塔知觉组织规则
        2.3.2 知觉组织方法
    2.4 本章小结
第三章 高分遥感影像建筑区显著性建模与提取
    3.1 算法框架及步骤
    3.2 纹理特征及小波变换
        3.2.1 纹理特征
        3.2.2 小波变换
        3.2.3 小波的多分辨率分析
    3.3 多尺度高频特征的跨尺度融合
        3.3.1 小波高频分量特征多方向集成
        3.3.2 跨尺度特征融合
    3.4 利用空间依赖性调整建筑区显著图
    3.5 显著图阈值化和建筑区后处理
        3.5.1 显著图阈值化
        3.5.2 建筑区后处理
    3.6 实验与分析
        3.6.1 实验数据及性能评价指标
        3.6.2 实验结果与分析
    3.7 本章小结
第四章 融合知觉组织规则的高分遥感影像建筑区提取
    4.1 算法框架及步骤
    4.2 图像预处理
        4.2.1 基于SLIC算法的超像素分割
        4.2.2 Harris角点特征提取
    4.3 基于空间变异函数的超像素特征表示
        4.3.1 超像素空间变异函数建模及特征提取流程
        4.3.2 变异函数曲线中特征参数的选取
    4.4 融合格式塔知觉组织规则的建筑区显著性建模
    4.5 候选建筑区阈值分割和精细化处理
    4.6 实验结果与分析
        4.6.1 实验数据及性能评价指标
        4.6.2 实验结果与分析
    4.7 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢



本文编号：3762608